2015 Fiscal Year Annual Research Report
生体内で起こる皮質回路シナプス可塑性におけるアストロサイトの役割
Publicly Offered Research
| Project Area | Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders |
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| Project/Area Number |
26117520
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
平瀬 肇 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (90392084)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アストロサイト / カルシウム / 神経細胞 / 大脳皮質 / 海馬 / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体脳において、アストロサイトが神経活動から受ける影響とアストロサイトの活動が神経可塑性に与える影響について検討した。まず、大脳皮質の活動がその投射先のアストロサイトに影響を及ぼし得るかを検討した。大脳皮質運動野の神経活動を薬理的に亢進させると、その投射先である線条体のグルタミン酸は時間を経て減少することを見出した。そこで、グルタミン酸トランスポーターの膜上の発現を調べてみたところ、アストロサイトに発現が高いGLAST及びGLT-1が上昇している傾向が認められた。即ち、神経入力依存的にアストロサイトのグルタミン酸トランスポーターの膜上の発現量が調節されることを見出した。この事から、皮質のてんかん発作が投射先である線条体のグリア機能に影響することが示唆された。次に、感覚入力の変化によるアストロサイト機能への影響を検討すると為に、マウスを豊かな環境飼育と隔離飼育し、比較した。すると、豊かな環境で飼育した群において、海馬のガンマ活動が亢進したことが確認された。この経験依存的な脳波活動の亢進にアストロサイトのカルシウム動態が関与しているかを検討するために、同様の実験をアストロサイトのカルシウム上昇を抑制したIP3R2KOマウスで行った。しかしながら現段階では、飼育環境に依る海馬ガンマ波の変化に強い有意差は認められなかった。目下、海馬で観測される脳波パターンについて、経験依存的かつアストロサイトのカルシウム動態に依存的な変化が起こるかを解析中である。また、感覚入力欠損によるアストロサイトの形態的変化を二光子顕微鏡で観測する実験も行ったが、結論を得るのに十分なデータを取得できず、引き続きデータ収集および解析を行っている。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain2016
Author(s)
Monai H, Ohkura M, Tanaka M, Oe Y, Konno A, Hirai H, Mikoshiba K, Itohara S, Nakai J, Iwai Y, Hirase, H.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 7
Pages: 11100
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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