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新規な単一ニューロンの活動記録・染色法を用いた大脳基底核機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J08027
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・筋肉生理学
研究機関東北大学

研究代表者

小山 佳  東北大学, 医学系研究科, 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
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード大脳基底核 / 線条体 / プラスミド注入 / ラット / 単一ニューロン活動 / 電気穿孔法 / プラスミド / 単一神経細胞記録法 / 行動神経生理学 / 蛍光タンパク質
研究実績の概要

本年度は電気穿孔法を用いてGFPなどの標識物質をコードしている遺伝子を含むプラスミドを注入することによる新規なニューロン標識法を用いて、行動中の動物からの記録・染色実験に主に行った。これまでに、線条体において、運動の実行や抑制にそれぞれかかわっていると考えられる活動を示すニューロンを見出した。このような活動を示すニューロンに対し、プラスミドの注入を行い、染色および組織学的解析を行った。また、併せて、運動の実行・抑制に同じく深いかかわりがあると考えられている前頭連合野においても、同様の課題を遂行中のラットにおいて、記録・染色実験を行った。その結果、次に行う行動を準備している期間において活動を示す前頭連合野のニューロンが、線条体の背内側部へと投射を送っていることを見出した。これは、行動を計画し、実際に行動に移すという過程において、前頭連合野―大脳基底核ループが重要な役割を果たしていることを示唆している。そこで、これをより詳細に検討するために、前頭連合野から線条体へと送られる情報を遮断した際、行動にどのような影響がみられるかを調べる実験を現在行っている。具体的には、線条体に逆行性ウイルスベクターを注入し、前頭連合野から線条体へと投射を送るニューロンにハロロドプシンを発現させる。その後、前頭連合野において光刺激を行い、上記の特定の経路で送られる情報のみを遮断する。このような実験を行うことにより、前頭連合野―大脳基底核ループの行動の実行における役割をより詳細に検討することができると考えられる。現在、予備実験として、神経活動を抑制するGABAのアゴニストであるムシモールを前頭連合野に注入し、行動に与える影響を調べる予備実験を行っている。

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

    (8件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Long-lasting single-neuron labeling by in vivo electrop oration without microscopic guidance2013

    • 著者名/発表者名
      Kei Oyama, Shinya Ohara, Sho Satoa, Fuyuki Karube, Fumino Fujiyama, Yoshikazu Isomura, Hajime Mushiake, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 218 号: 2 ページ: 139-147

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2013.06.004

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Morphological identification of prefrontal neurons showing delay activity in a delayed response task by single-neuron electroporation2015

    • 著者名/発表者名
      小山 佳
    • 学会等名
      Tohoku-UCL symposium
    • 発表場所
      鳴子温泉・仙庄館(宮城県大崎市)
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sustained activity in mPFC of head-fixed rats performing delayed response task2014

    • 著者名/発表者名
      Y. TATEYAMA, K. OYAMA, K. OMORI, T. IIJIMA, K.-I. TSUTSUI
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington Convention Center (Washington D.C.)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 遅延反応課題遂行中のラット頭頂連合野における感覚情報と運動情報2014

    • 著者名/発表者名
      舘山 幸菜, 小山 佳, 大森 和音, 飯島 敏夫, 筒井 健一郎
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of injection protocol for in vivo blind single-neuron electroporation for labeling2013

    • 著者名/発表者名
      Kei Oyama, Yukina Tateyama, Shinya Ohara^1, Sho Sato, Fuyuki Karube, Fumino Fujiyama, Yoshikazu Isomura, Hajime Mushiake, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • 学会等名
      北米神経科学会
    • 発表場所
      サンディエゴ、アメリカ
    • 年月日
      2013-11-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] In vivo single-cell staining by electroporation of plasmid DNA coding fluorescent proteins through a glass-pipette electrode - an advanced juxtacellular staining method2012

    • 著者名/発表者名
      小山佳、大原慎也、佐藤翔、舘山幸菜、磯村宜和、虫明元、飯島敏夫、筒井健一郎
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] An advanced in vivo juxtacellular staining method by electroporation of plasmid DNA coding fluorescent proteins through a glass-pipette electrode2012

    • 著者名/発表者名
      小山佳、大原慎也、佐藤翔、舘山幸菜、磯村宜和、虫明元、飯島敏夫、筒井健一郎
    • 学会等名
      北米神経科学学会
    • 発表場所
      ニューオーリンズ(USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 報酬を期待する脳2014

    • 著者名/発表者名
      筒井健一郎・小山佳
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      新曜社
    • 関連する報告書
      2013 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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