Study for presynaptic function in thalamic synapse elimination

• Project Area: Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms
• Project/Area Number: 20H05916
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 宮田 麻理子 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70281631)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳴島 円 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 准教授 (30596177)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥112,580,000 (Direct Cost: ¥86,600,000、Indirect Cost: ¥25,980,000); Fiscal Year 2024: ¥20,280,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥4,680,000); Fiscal Year 2023: ¥20,280,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥4,680,000); Fiscal Year 2022: ¥20,280,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥4,680,000); Fiscal Year 2021: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000); Fiscal Year 2020: ¥32,500,000 (Direct Cost: ¥25,000,000、Indirect Cost: ¥7,500,000)
• Keywords: シナプス刈り込み / 視床 / 発達 / アストロサイト / 神経回路 / 感覚視床 / 痛覚 / 内側毛帯シナプス / シナプス機能 / 発達期シナプス可塑性 / シナプス除去 / 中枢神経細胞

Outline of Research at the Start

発達期の脳は感覚経験に依存して必要なシナプスが選択的に強化され、不必要なシナプスは弱化し、やがて刈り込まれる（シナプス刈り込み）。これにより、環境に適した精巧で柔軟な神経回路が形成され、脳機能の多様性を可能にしている。この過程で感覚経験に極めて感受性が高い臨界期が存在し、シナプスの機能や神経回路が大きく変化する。本計画は、シナプスの競合と刈り込みによるシナプスの機能特性の変容過程を中心に解析し、臨界期の感覚経験がシナプス機能に与える影響を明らかにする。さらに臨界期可塑性の分子メカニズムの探求と、脳システムの意義についても明らかにする。研究領域内と連携をとり、成熟脳の臨界期可塑性研究も協力する。