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大脳皮質神経回路における機能単位の発生的基盤:二光子励起法と分子遺伝学による研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J04982
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 神経科学一般
研究機関九州大学

研究代表者

松井 鉄平  九州大学, 医学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード神経回路 / 視覚 / 二光子顕微鏡 / 大脳皮質 / 発達
研究実績の概要

本研究では、分子遺伝学的な手法と二光子励起法によるin vivoイメージングを用いて解析し、個々の神経細胞の機能的特徴と神経回路構造との関係を明らかにすることを目標とした。昨年度の研究では、新しく開発されたカルシウム感受性タンパク質GCaMPを使用し、マウスの一次視覚野において異なる高次視覚野に投射をする神経細胞の活動を軸索末端のカルシウム応答を観察することにより解析し一次視覚野神経細胞と皮質皮質間神経回路の関係を明らかにした。
本年度は更に、GCaMP3をCre-loxPシステムにより興奮性の神経細胞特異的に発現するマウスを用いて、一次視覚野、高次視覚野を含む大脳皮質のほぼ全域から自発的および刺激誘発的カルシウム応答を記録することが可能であることを見出した。この手法により、ヒトを被験者としたfMRI研究で示唆されてきた大域的神経回路構造が、神経活動を反映しているものであるとの証拠を得た。このように、本研究では主にマウスにおける実験により、本研究のテーマとしていた分子遺伝学的手法により神経細胞の機能と神経回路構造との関係を明らかにする試みに成功した。今後は、マウスの実験で培った来たGCAMPを用いたイメージング手法をネコやマーモセットなどの高等哺乳類における実験に適用することで、機能カラムの有無と局所・大域的神経回路との関係を明らかにしたいと考えている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Target dependence of orientation and direction selectivity of corticocortical projection neurons in the mouse V1.2013

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Ohki K
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 7 ページ: 143-143

    • DOI

      10.3389/fncir.2013.00143

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional differentiation of memory retrieval network in macaque posterior parietal cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, K., Osada, T., Adachi, Y., Matsui, T., Kimura, HM. Miyashita
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 77 号: 4 ページ: 787-799

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2012.12.019

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] fMRI activity in the macaque cerebellum evoked by intracortical microstimulation of the primary somatosensory cortex : evidence for2012

    • 著者名/発表者名
      Matsui I, Koyano KW, Tamura K, Osada I, Adachi Y, Miyamoto K, Chikazoe J, Kamigaki T, Miyashita Y
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neuronal basis of resting-state functional connectivity investigated with simultaneous widefield imaging of intrinsic and calcium signals2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Murakami T, Ohki K.
    • 学会等名
      Vision Memory and Thought
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal basis of resting-state functional connectivity investigated with simultaneous widefield imaging of intrinsic and calcium signals2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Murakami T, Ohki K.
    • 学会等名
      Society for Neuorscience 2014
    • 発表場所
      Wagshinton DC
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal basis of resting-state functional connectivity investigated with simultaneous widefield imaging of intrinsic and calcium signals2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Murakami T, Ohki K.
    • 学会等名
      Clock Sleep and Metabolism
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal basis of resting-state functional connectivity investigated with simultaneous widefield imaging of intrinsic and calcium signals2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Murakami T, Ohki K.
    • 学会等名
      日本神経科学大会 Neuro2014
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マウス視覚野におけるターゲット特異的結合のin vivoカルシウムイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Kawashima T, Ohki K
    • 学会等名
      日本神経科学大会 Neuro2013
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2013-09-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] サル後部頭頂葉における再認記憶想起中のfMRI活動2012

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto K, Osada T, Adachi Y, Matsui T, Kimura HM, Watanabe T,
    • 学会等名
      日本神経科学大会 Neuro2012
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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