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in vivo脳深部で多ニューロン活動を可視化する一次世代ツールを目指して

Research Project

Project/Area Number 19659013
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

池谷 裕二  The University of Tokyo, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (10302613)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsイメージング / in vivo / 血管 / 海馬 / カルシウム / 神経回路
Research Abstract

多ニューロン活動のカルシウム画像法は次世代ツールとして注目されているが、しかしながら、現時点では、脳スライス標本において成功を収めていたに過ぎなかった。そこで、本研究では、この新技法を個体動物の脳に応用し、生きた動物でニューロン活動を記録することに挑戦した。しかも、大脳皮質のような脳の表層部位ではなく、脳の深部での観測法を確立を試みた。とりわけ従来はまったく不可能であった海馬からの記録に挑戦した。最終年度である20年は、特別設計された尖端状の極細対物レンズを用いることで、実際に、脳深部からのイメージングが可能であることを証明した。具体的な実験としては、血管造影剤FITC dextranを静脈内投与し、血流速と血液細胞数を同時に観察した。
脳のエネルギー代謝における恒常性は、脳への安定した血流供給により維持されている。たとえば、脳には急激な血圧変化に対しても、脳血流を一定に保つような機構が働く。これは自動調節能と呼ばれ、古くから知られている。しかし、海馬のような脳深部から1本1本の毛細血管の解像度で自動調節能を観察した研究は過去になく、本研究で新たに開発したスティック型の細径対物レンズがこれを可能とした。
薬理学的に血圧を一過性に変化させ、海馬と末梢組織の毛細血管で血流速度変化を比較し、脳実質内血管における自動調節能の存在を確認した。一方、その速度変化は個々の血管で様々であったことから、自動調節能とは脳全体での調節だけではなく、個々の血管レベル、すなわち局所的な調節も関与することが本研究より初めて明らかとなった。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Rapid and local autoregulation of cerebrovascular blood flow: a deep-brain imaging study in the mouse.2009

    • Author(s)
      Kuga N, Hirata T, Sakai I, Tanikawa Y, Chiou HY, Kitanishi T, Matsuki N, lkegaya Y
    • Journal Title

      J. Physiol 587

      Pages: 745-752

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 海馬における血管イメージング2008

    • Author(s)
      久我奈徳子、Hueiyu Chiou、谷川慶寿、酒井偉久子、平田唯史、松木則夫、池谷裕二
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-09-05
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳深部位における血管イメージング2008

    • Author(s)
      久我奈徳子、Hueiyu Chiou、谷川慶寿、酒井偉久子、平田唯史、松木則夫、池谷裕二
    • Organizer
      第31回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-07-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://gaya.jp/publication/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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