発達期大脳における多元自発活動と回路形成の因果関係の解明
| Project Area | Design and Build of Brain by Emergence and Transition of Multidimensional Spontaneous Activity |
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| Project/Area Number |
22H05094
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (IV)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
水野 秀信 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉川 直 (中川直) 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (20611065)
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| Project Period (FY) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥38,350,000 (Direct Cost: ¥29,500,000、Indirect Cost: ¥8,850,000)
Fiscal Year 2024: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
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| Keywords | 2光子イメージング / カルシウムイメージング / 大脳皮質 / 樹状突起ダイナミクス / 同期的神経活動 / 同期活動 / 光遺伝学 / 活動依存的回路形成 |
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| Outline of Research at the Start |
大脳皮質には発達に伴いパターンの変化する自発的同期活動（多元自発活動）が存在し、神経回路形成に関与すると考えられる。しかし、多元自発活動と回路形成の因果関係は未だに不明である。本研究では、まず発達期大脳皮質の同期活動パターンの遷移を明らかにする。次に、大脳皮質神経回路形成と相関のある同期活動パターンを同定する。さらに、新生仔の大脳皮質における細胞レベルの光遺伝学的神経活動操作法を新しく開発し、回路形成が破綻した動物モデルに対し回路形成と相関のある同期活動を与えることで、正常な回路形成を誘導できるか否かを調べる。これらにより大脳皮質回路形成と同期活動の因果関係を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質には発達に伴いパターンの変化する自発的同期活動（多元自発活動）が存在し、神経回路形成に関与すると考えられる。しかし、多元自発活動と回路形成の因果関係は未だに多くが不明である。本研究の目的は、大脳皮質回路形成と多元自発活動の因果関係を解明するために、①大脳皮質神経回路形成と相関のある同期活動パターンを同定すること、②新しく開発する新生仔脳深部光遺伝学的手法によって回路形成が破綻した動物モデルに対し回路形成と相関のある同期活動を与え正常な回路形成を誘導できるか否かを調べること、である。本年度の研究進展を以下にまとめる。
研究①については、大脳皮質第4層細胞の形態と同期活動の生体同時2光子イメージングのデータ取得を進める事ができた。現在細胞形態と同期活動様式の相関解析を進めている。
研究②については、新生仔光遺伝学手法に用いるプラスミドベクター構築を行い、光刺激による活動操作の検証を進める事ができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究①については、データ取得を進める事ができたため。
研究②については、2023年度から進める予定であったが、2022年度に一定の研究進展を行う事ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究①については、データ解析を進める。
研究②については、生体光刺激の確認実験を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
