スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御

• Project Area: Dynamic regulation of brain function by Scrap & Build system
• Project/Area Number: 16K21726
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 榎本 和生 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80300953)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥56,290,000 (Direct Cost: ¥43,300,000、Indirect Cost: ¥12,990,000); Fiscal Year 2020: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2019: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2018: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2017: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2016: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
• Keywords: 神経回路 / シナプス / 樹状突起 / 軸索 / 共同研究 / 海外共同研究 / 神経移動 / ニューロン / 発達 / 精神神経疾患 / 人材交流支援 / 国際シンポジウム / 国際教育プログラム / スクラップ＆ビルド / 回路 / 行動 / 神経精神疾患 / 海外派遣 / 外国人招集 / 脳機能 / 海外研究拠点 / 若手研究者派遣

Outline of Annual Research Achievements

令和元年度も、海外研究拠点４研究施設（中国・神経科学研究所、ドイツ・マックスプランク神経生物学研究所、カナダ・マクギル大学、オーストラリア・クイーンズランド大学）との若手エクスチェンジプログラムを実施し、５名の大学院生もしくはポスドクが、理化学研究所脳神経センター（和光）および東京大学を訪れ、日本の大学院生や若手研究者たちと研究や議論を行い、さらにエクスカージョンなどのイベントにより交流を深めた。参加者対象アンケートには、非常にレベルの高い発表とグループワークが実施されたことに、ほぼ１００％の参加者から満足の反応を得た。とくに海外若手研究者からは、非常に好評であった。また、日本からも、海外研究拠点４研究施設を中心に、海外の研究施設での共同研究や研究打ち合わせの渡航を１０名分サポートした。若手研究者が主体的にプロジェクトを提案し、そのプロセスのなかで海外共同研究を提案するものを多く採用した。そのため、全ての派遣事業において顕著な研究成果があがり、また参加した若手のモチベーション向上に大きく貢献したとのレポートを受けている。また、日本神経科学会大会（新潟）のシンポジウムに２名の外国人研究者を招聘し、その後、九州大学などで講演を開催した。これらの活動を介して、神経回路スクラップ＆ビルド研究という新たなコンセプトを広く海外に発信するとともに、日本を情報ハブとする国際ネットワーク構築に大きく貢献したと考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和元年度は、新たな公募班メンバーを２０名迎え、新たな共同研究の構築や若手支援が求められる中、計画班の皆様のご支援もあり、昨年度までとほぼ同様の海外支援を行うことができた。最終年度である来年度に向けて、海外共同研究を加速させるとともに、論文作製などまとめに入るようにオーガナイズして進めて行きたい。

Strategy for Future Research Activity

本新学術領域の活動最終年度である令和２年度は、国際会議、国際教育プログラム、国際ワークショップを複数開催予定していたが、新型コロナウイルスのために、今年度中の開催は不透明であり、おそらくいずれの会も想定していた規模では難しいと考える。今年度中にオンラインで実施することも検討するが、可能であれば、国際活動基金を来年度にまで繰り越して、従来通り集会方式で行うほうが、本新学術領域研究のプレゼンスや、若手への刺激という意味では、効果が大きいと考えている。また、国際共同拠点との学生・若手エクスチェンジプログラムも、今年度は新型コロナウイルスのために、実施不可能の状態になるのでは無いかと危惧しているが、幸運にも一部の渡航を再開できた場合のために募集は行う予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] クイーンズランド大学(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] マクギル大学(カナダ)
• [Int'l Joint Research] マックスプランク神経生物学研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] 中国神経科学研究所(中国)
• [Int'l Joint Research] マギル大学(カナダ)
• [Int'l Joint Research] マックスプランク研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] オーストラリア国立大学(オーストラリア)
• [Int'l Joint Research] 上海神経科学研究所(中国)
• [Int'l Joint Research] ワシントン大学(アメリカ)
• [Journal Article] 神経回路の除去と再生の分子細胞基盤 (2019)
  • Author(s): 中浜涼太・増岡宏哉・長谷川恵理・冨樫和也・榎本和生
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 70 Pages: 14-18
• [Journal Article] 内的状態による行動選択の制御 (2019)
  • Author(s): 辻真人・中溝真未・榎本和生
  • Journal Title: 生体の科学 Volume: 70 Pages: 48-52
• [Journal Article] Prior activity of olfactory receptor neurons is required for proper sensory processing and behavior in Drosophila larvae. (2018)
  • Author(s): Utashiro N, Williams CR, Parrish JZ, Emoto K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 5 Pages: 8580-8580
  • DOI: 10.1038/s41598-018-26825-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Neural circuitry that evokes escape behavior in response to nociceptive stimuli in Drosophila larvae. (2017)
  • Author(s): Yoshino J, Morikawa R, Hasegawa E, Emoto K
  • Journal Title: Curr Biol Volume: 27 Pages: 2499-2504
  • DOI: 10.1016/j.cub.2017.06.068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DCLK1 phosphorylates the microtubule-associate protein MAP7D1 to promote axonal elongation in cortical neurons. (2017)
  • Author(s): Koizumi H, Fujioka H, Togashi K, Thompson J, Yate J, Gleeson J and Emoto K
  • Journal Title: Dev Neurobiol Volume: 77 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1002/dneu.22428
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Neuropeptidergic regulation of negative valence and sensory response (2019)
  • Author(s): Masato Tsuji, Michihiko Sagara, Kazuo Emoto
  • Organizer: 第42回日本神経科学大会
• [Presentation] Neural circuitry underlying backward escape behavior upon noxious light irradiation in Drosophila larvae (2019)
  • Author(s): Natsuko Omamiuda-Ishikawa, Moeka Sakai, Kazuo Emoto
  • Organizer: 第42回日本神経科学大会
• [Presentation] Circadian Regulation of Sensory Gating in Mouse Olfactory System (2019)
  • Author(s): Shunsuke Takeuchi, Kazuya Togashi, Koudai Fujishima, Kimiko Shimizu, Yoshitaka Fukada, Kazuo Emoto
  • Organizer: 日本動物学会第90回 大阪大会
• [Presentation] Temporal Regulation of escape behavior in Drosophila larvae (2019)
  • Author(s): Mami Nakamizo, Jiro Yoshino, Shu Kondo, Kazuo Emoto
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] 味覚嗜好性神経基盤の解析 (2019)
  • Author(s): 酒井萌花、大豆生田石川夏子、榎本和生
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] ショウジョウバエ感覚ニューロンにおける軸索再編成メカニズム (2019)
  • Author(s): 德光和波、長谷川恵理、榎本和生,
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] ショウジョウバエ表皮感覚ニューロンの樹状突起刈り込みを制御するCa2-振動機構の解明 (2019)
  • Author(s): 栁学理、長谷川恵理、榎本和生,
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] Elucidation of Synapse Pruning Mechanism Supporting Brain Development Using Mathematical Model (2019)
  • Author(s): Hiroya Masuoka, Kantaro Fujiwara, Kazuo Emoto
  • Organizer: NOLTA 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 中脳ドーパミン作動性ニューロンの誕生時期と投射先の連関解析 (2019)
  • Author(s): 奥山圭、冨樫和也、榎本和生,
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] 神経応答の概日変動がにおいの嗜好性により異なるメカニズム (2019)
  • Author(s): 藤島航大、竹内俊祐、冨樫和也、清水貴美子、深田吉孝、榎本和生
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] 高効率な逆行性標識ウイルスの開発 (2019)
  • Author(s): 中浜諒大、冨樫和也、榎本和生
  • Organizer: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [Presentation] Temporal Regulation of escape behavior in Drosophila larvae (2019)
  • Author(s): Mami Nakamizo, Jiro Yoshino, Shu Kondo, Kazuo Emoto,
  • Organizer: 第42回日本神経科学大会
• [Presentation] Cellular and molecular mechanisms of neurite remodeling in Drosophila (2019)
  • Author(s): Eri Hasegawa, Nagomi Tokumitsu, Satoyoshi Yanagi, Rei K. Morikawa, Claire R. Williams, Jay Z. Parrish, Kazuo Emoto
  • Organizer: 第42回日本神経科学大会
• [Presentation] Neural circuitry underlying backward escape behavior upon noxious light irradiation in Drosophila larvae (2019)
  • Author(s): Natsuko Omamiuda-Ishikawa, Moeka Sakai, Kazuo Emoto
  • Organizer: 東京大学生命科学シンポジウム
• [Presentation] Circadian Regulation of Mouse Olfactory System (2019)
  • Author(s): 竹内俊祐、藤島航大、冨樫和也、清水貴美子、深田吉孝、榎本和生
  • Organizer: 第26回 時間生物学術大会
• [Presentation] Elucidation of synaptic pruning mechanism supporting cerebellar motor learning (2019)
  • Author(s): Hiroya Masuoka, Kantaro Fujiwara, Kazuo Emoto,
  • Organizer: 第29回日本神経回路学会全国大会
• [Presentation] 高効率逆行性標識ウイルスの開発研究 (2019)
  • Author(s): 中浜諒大、冨樫和也、榎本和生
  • Organizer: 東京大学生命科学シンポジウム
• [Presentation] Calcium signaling in spatio-temporal regulation of neuronal development and remodeling (2018)
  • Author(s): Kazuo Emoto
  • Organizer: CSHA neuroscience meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Calcium signaling in spatio-temporal regulation of neuronal development and remodeling (2017)
  • Author(s): Kazuo Emoto
  • Organizer: Annual Meeting of European Developmental Biology
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Calcium signaling in spatio-temporal regulation of neuronal development and remodeling (2017)
  • Author(s): Kazuo Emoto
  • Organizer: The 48th NIPS international Symposium
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Neuronal basis for emotion in invertebrates (2017)
  • Author(s): Kazuo Emoto
  • Organizer: Invited seminar series in Department of Biology at University of British Columbia
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Funded Workshop] CSHA Neuroscinece Meeting (2018)