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脳多元自発活動の創発と遷移による脳のデザインビルド

総括班

研究領域脳多元自発活動の創発と遷移による脳のデザインビルド
研究課題/領域番号 22H05092
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

上阪 直史  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70597624)

研究分担者 水野 秀信  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
早川 隆  日本大学, 医学部, 助教 (30756789)
千葉 逸人  東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (70571793)
研究期間 (年度) 2022-05-20 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード脳発達 / 神経回路 / 自発活動 / 同期性 / 神経回路形成 / グリア / 脳自発活動 / 発達 / 脳
研究開始時の研究の概要

脳内自発活動の概念を大きく転換させ、先駆的ニューラルネットワークモデルを構築することを目的とする。脳内自発活動を中心に置いた脳発達の数理モデルを構築するために最適な実験科学者と理論科学者を結集した研究領域を立ち上げた。本領域の研究を推進するために、総括班は各計画研究チームの研究活動を推進し、ポストアワードを一元的に管理するハブ機能を担う。本領域では研究者の研究生産性に重点を置き、統括班がPDCAサイクルを回すことで研究者が研究に集中できる環境をつくる。また統括班を中心に「国際化」「若手育成」「異分野交流」を軸にした研究領域の推進を実現する。

研究実績の概要

領域は、脳内自発活動の概念を大きく転換させ、先駆的ニューラルネットワークモデルを構築することを目的とする。脳内自発活動を中心に置いた脳発達の数 理モデルを構築するために最適な実験科学者と理論科学者を結集した研究領域を立ち上げた。本領域の研究を推進するために、総括班は各計画研究チームの研究 活動を推進し、ポストアワードを一元的に管理するハブ機能を担う。本領域では研究者の研究生産性に重点を置き、統括班がPDCAサイクルを回すことで研究者が 研究に集中できる環境をつくる。 2023年度においては以下の成果を達成した。 1) 定期的に領域会議を開き、各計画研究の進捗状況の確認及び今後の方針を共有し、目標実現に向けて進めた。2) 熊本大学で国際シンポジウムを開催し、多くの研究者と成果について議論した。3) 来年度に申請予定の神経科学関連のシンポジウム提案について方針を決定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通り、オンラインでの議論システムの構築、領域研究会議の実施、国際シンポジウムの開催を行い、領域目的を達成する基盤を確立できた。これらのことから、順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

2024年度は、日本神経科学学会で発達期自発活動に関するシンポジウムを実施し、計画班員がこれまでの成果を発表する。また海外で同じ分野を研究している研究者を日本に招聘し、発達期自発活動に関して活発に議論する。さらにこれまでの成果を科学論文として発信する。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex activity and short-term plasticity of human cerebral organoids reciprocally connected with axons2024

    • 著者名/発表者名
      Osaki Tatsuya、Duenki Tomoya、Chow Siu Yu A.、Ikegami Yasuhiro、Beaubois Romain、Levi Timoth?e、Nakagawa-Tamagawa Nao、Hirano Yoji、Ikeuchi Yoshiho
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 号: 1 ページ: 2945-2945

    • DOI

      10.1038/s41467-024-46787-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial: Functional and molecular insights of neural circuit adaptation, refinement, and remodeling2023

    • 著者名/発表者名
      Walter Alexander、Uesaka Naofumi、Midorikawa Mitsuharu
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 17

    • DOI

      10.3389/fncel.2023.1213640

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In Vivo Visualization of Spontaneous Activity in Neonatal Mouse Sensory Cortex at a Single-neuron Resolution2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa-Tamagawa Nao、Egashira Takamitsu、Rao Madhura S.、Mizuno Hidenobu
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 201 号: 201

    • DOI

      10.3791/65899

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Short-Term Dendritic Dynamics of Neonatal Cortical Neurons Revealed by In Vivo Imaging with Improved Spatiotemporal Resolution2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Luwei、Nakazawa Shingo、Luo Wenshu、Sato Takuya、Mizuno Hidenobu、Iwasato Takuji
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 10 号: 11 ページ: 0142-23

    • DOI

      10.1523/eneuro.0142-23.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo two-photon calcium imaging of cortical neurons in neonatal mice2023

    • 著者名/発表者名
      Egashira Takamitsu、Nakagawa-Tamagawa Nao、Abzhanova Elvira、Kawae Yuzuki、Kohara Ayami、Koitabashi Ryoko、Mizuno Hiromi、Mizuno Hidenobu
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 4 号: 2 ページ: 102245-102245

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102245

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endocannabinoid-dependent formation of columnar axonal projection in the mouse cerebral cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Itami Chiaki、Uesaka Naofumi、Huang Jui-Yen、Lu Hui-Chen、Sakimura Kenji、Kano Masanobu、Kimura Fumitaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 37

    • DOI

      10.1073/pnas.2122700119

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/e08cc533-511d-4131-880c-46574f9dc111

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial: In vivo investigations on neurological disorders: From traditional approaches to forefront technologies2022

    • 著者名/発表者名
      Curia Giulia、Estrada-Camarena Erika、Manjarrez Elias、Mizuno Hidenobu
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1052089-1052089

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.1052089

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ras GTPase-activating proteins control neuronal circuit development in barrel cortex layer 42022

    • 著者名/発表者名
      Rao Madhura S.、Mizuno Hiromi、Iwasato Takuji、Mizuno Hidenobu
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 901774-901774

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.901774

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bone marrow imaging reveals the migration dynamics of neonatal hematopoietic stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Takihara Yuji、Higaki Takumi、Yokomizo Tomomasa、Umemoto Terumasa、Ariyoshi Kazunori、Hashimoto Michihiro、Sezaki Maiko、Takizawa Hitoshi、Inoue Toshihiro、Suda Toshio、Mizuno Hidenobu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 776-776

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03733-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 口腔システム不全による脳発達と脳機能の障害2023

    • 著者名/発表者名
      上阪直史
    • 学会等名
      第 101 回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Developmental oligodendrocytes as a key player in developmental synchrony and the modulation of brain functionality2023

    • 著者名/発表者名
      上阪直史
    • 学会等名
      第38回熊本医学・生物科学国際シンポジウム「機能的脳神経回路システムの構築メカニズム」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 成長期の鼻呼吸障害が小脳の発達と機能に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      谷川萌、加藤千帆、小野卓史、上阪直史
    • 学会等名
      第14回三叉神経領域の感覚運動統合機構研究会 抄録_谷川1026
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞とシナプスによる脳腫瘍進展メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      上阪 直史
    • 学会等名
      第46回日本神経組織培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neuronal and Synaptic Influences on Brain Tumors2023

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Uesaka, Daisuke Kawauchi
    • 学会等名
      シナプス研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞タイプ特異的遺伝子操作法の確立と結節性硬化症の治療戦略への応用2023

    • 著者名/発表者名
      上阪 直史
    • 学会等名
      第11回日本結節性硬化症学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達期小脳オリゴデンドロサイトはシナプス刈り込みと脳機能を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      上阪 直史
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Conditional expression and activation of DREADDs reveals novel impact of neuron-tumor communications on brain tumor progression2023

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Uesaka, Daisuke Kawauchi
    • 学会等名
      1st Heidelberg Conference on Cancer Neuroscience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成長期の鼻呼吸障害が小脳の神経回路と機能に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      谷川 萌1、加藤 千帆1、小野 卓史1、上阪 直史
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Developmental oligodendrocytes contribute to cerebellar maturation.2023

    • 著者名/発表者名
      増村 嶺、上阪 直史
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of cell-type specific AAV vectors in the mouse brain2023

    • 著者名/発表者名
      上阪 直史、増村 嶺、関口 真理子
    • 学会等名
      日本生理学会 第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Cerebellar oligodendrocytes during development shape cerebellar circuit and behaviors2023

    • 著者名/発表者名
      増村嶺、上阪直史
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 興奮抑制均衡の臨界点における神経回路の大域的振動と情報処理2022

    • 著者名/発表者名
      早川 隆
    • 学会等名
      生理研研究会「第4回 力学系の視点からの脳・神経回路の理解」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究者リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/keichan3sai

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究者ホームページ

    • URL

      https://uesaka0808.wixsite.com/website/members

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 領域ホームページ

    • URL

      https://designbuild.kuma-u.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] https://designbuild.kuma-u.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] https://uesaka0808.wixsite.com/website

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 小脳または大脳皮質における細胞において所定の遺伝子を発現させるためのベクター2023

    • 発明者名
      上阪 直史  関口 真理子
    • 権利者名
      上阪 直史  関口 真理子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-193935
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 第38回熊本医学・生物科学国際シンポジウム「機能的脳神経回路システムの構築メカニズム」2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-05-25   更新日: 2024-12-25  

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