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アクティブタッチの脳内機構を統合的に解析する

研究課題

研究課題/領域番号 15H04266
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関大阪大学 (2017-2018)
京都大学 (2015-2016)

研究代表者

古田 貴寛  大阪大学, 歯学研究科, 講師 (60314184)

研究分担者 田中 琢真  滋賀大学, データサイエンス学部, 准教授 (40526224)
研究協力者 日置 寛之  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードシゲシステム / 運動制御 / 感覚情報処理 / アクティブタッチ / 回路構造 / システム神経科学 / ヒゲシステム / 神経回路構築 / 触覚 / 情報符号化 / 末梢 / 機械受容器 / 軸索内記録
研究成果の概要

げっ歯類のヒゲシステムを題材とし、アクティブタッチを実現する神経回路について、そのメカニズムを、統合的な観点から解析する。本研究では「感覚受容のための運動制御」、「末梢受容器による触覚入力の神経符号化」、「運動制御系から感覚処理系への介入」の三つのサブテーマを設けて研究を行った。テーマ1では皮質からの下行性投射と上丘から脳幹のヒゲ運動回路への投射において、回路構造と活動特製の関係について明らかにした。テーマ2では末梢の一次求心性線維の活動特性と構造的特徴の関係について明らかにした。テーマ3では皮質から視床への投射が視床中継ニューロンの活動モードと感覚ゲインに影響を与えていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一つのシステムの中に感覚受容と運動制御の要素を同梱しているヒゲシステムを利用し、形態学的解析を軸としながら生理学的解析などの方法とも有機的に組み合わせてメカニズムの本質に迫る結果が得られた点は意義深い。形態学的データについては、これまで他の研究の基盤となるべき知見が不足していた状況であったが、本研究では中枢から末梢にかけて信頼性の高い形態学的構築のデータを提供した点で重要である。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 10件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Laval University(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(Israel)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Laval Univ(CANADA)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] UCSD(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of cholecystokinin by neurons in mouse spinal dorsal horn2019

    • 著者名/発表者名
      Gutierrez-Mecinas Maria、Bell Andrew M.、Shepherd Fraser、Polgar Erika、Watanabe Masahiko、Furuta Takahiro、Todd Andrew J.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: - 号: 11 ページ: 1857-1871

    • DOI

      10.1002/cne.24657

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of Calretinin Among Different Neurochemical Classes of Interneuron in the Superficial Dorsal Horn of the Mouse Spinal Cord2019

    • 著者名/発表者名
      Gutierrez-Mecinas Maria、Davis Olivia、Polgar Erika、Shahzad Mahvish、Navarro-Batista Keila、Furuta Takahiro、Watanabe Masahiko、Hughes David I.、Todd Andrew J.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 398 ページ: 171-181

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.12.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Descending Circuit Derived From the Superior Colliculus Modulates Vibrissal Movements2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneshige Miki、Shibata Ken-ichi、Matsubayashi Jun、Mitani Akira、Furuta Takahiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: 12 ページ: 100-100

    • DOI

      10.3389/fncir.2018.00100

    • NAID

      120006645288

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Projection Patterns of Corticofugal Neurons Associated with Vibrissa Movement2018

    • 著者名/発表者名
      Shibata Ken-Ichi、Tanaka Takuma、Hioki Hiroyuki、Furuta Takahiro
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 5 号: 5 ページ: 0190-18

    • DOI

      10.1523/eneuro.0190-18.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cortical and Subcortical Projections from Granular Insular Cortex Receiving Orofacial Proprioception2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Yumi、Tachibana Yoshihisa、Sato Fumihiko、Furuta Takahiro、Ohara Haruka、Tomita Akiko、Fujita Masatoshi、Moritani Masayuki、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 388 ページ: 317-329

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.07.047

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcortical descending pathways through granular insular cortex conveying orofacial proprioception2018

    • 著者名/発表者名
      Ikenoue Etsuko、Akhter Fatema、Tsutsumi Yumi、Sato Fumihiko、Ohara Haruka、Uchino Katsuro、Furuta Takahiro、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1687 ページ: 11-19

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.02.033

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 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] Pathological Endogenous α-Synuclein Accumulation in Oligodendrocyte Precursor Cells Potentially Induces Inclusions in Multiple System Atrophy2018

    • 著者名/発表者名
      Kaji Seiji、Maki Takakuni、Kinoshita Hisanori、Uemura Norihito、Ayaki Takashi、Kawamoto Yasuhiro、Furuta Takahiro、Urushitani Makoto、Hasegawa Masato、Kinoshita Yusuke、Ono Yuichi、Mao Xiaobo、Quach Tran H.、Iwai Kazuhiro、Dawson Valina L.、Dawson Ted M.、Takahashi Ryosuke
    • 雑誌名

      Stem Cell Rep

      巻: 10 号: 2 ページ: 356-365

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.12.001

    • NAID

      120006414715

    • 関連する報告書
      2017 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] Shaping somatosensory responses in awake rats: cortical modulation of thalamic neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Hirai Daichi、Nakamura Kouichi C.、Shibata Ken-ichi、Tanaka Takuma、Hioki Hiroyuki、Kaneko Takeshi、Furuta Takahiro
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 223 号: 2 ページ: 851-872

    • DOI

      10.1007/s00429-017-1522-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dorsal and ventral parts of thalamic nucleus submedius project to different areas of rat orbitofrontal cortex: A single neuron-tracing study using virus vectors.2017

    • 著者名/発表者名
      Kuramoto E, Iwai H, Yamanaka A, Ohno S, Seki H, Tanaka YR, Furuta T, Hioki H, Goto T
    • 雑誌名

      J Comp Neurol.

      巻: 525 号: 18 ページ: 3821-3839

    • DOI

      10.1002/cne.24306

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A quantitative study of neurochemically defined populations of inhibitory interneurons in the superficial dorsal horn of the mouse spinal cord.2017

    • 著者名/発表者名
      Boyle KA, Gutierrez-Mecinas M, Polgar E, Mooney N, O'Connor E, Furuta T, Watanabe M, Todd AJ.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 363 ページ: 120-133

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2017.08.044

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Single Vector Platform for High-Level Gene Transduction of Central Neurons: Adeno-Associated Virus Vector Equipped with the Tet-Off System.2017

    • 著者名/発表者名
      Sohn J, Takahashi M, Okamoto S, Ishida Y, Furuta T, Hioki H.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12 号: 1 ページ: e0169611-e0169611

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0169611

    • NAID

      120005954461

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Individual Mediodorsal Thalamic Neurons Project to Multiple Areas of the Rat Prefrontal Cortex: A Single Neuron-Tracing Study Using Virus Vectors.2017

    • 著者名/発表者名
      Kuramoto E, Pan SX, Furuta T, Tanaka YR, Iwai H, Yamanaka A, Ohno S, Kaneko T, Goto T, Hioki H.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 525 号: 1 ページ: 166-185

    • DOI

      10.1002/cne.24054

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preprotachykinin A (PPTA) is expressed by a distinct population of excitatory neurons in the mouse superficial spinal dorsal including cells that respond to noxious and pruritic stimuli.2017

    • 著者名/発表者名
      Gutierrez-Mecinas M, Bell AM, Marin A, Taylor R, Boyle K, Furuta T, Watanabe M, Polgár E, Todd AJ
    • 雑誌名

      Pain

      巻: 158 号: 3 ページ: 440-456

    • DOI

      10.1097/j.pain.0000000000000778

    • 関連する報告書
      2016 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] Inhibition, Not Excitation, Drives Rhythmic Whisking.2016

    • 著者名/発表者名
      Deschenes M, Takatoh J, Kurnikova A, Moore JD, Demers M, Elbaz M, Furuta T, Wang F, Kleinfeld D
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 90 号: 2 ページ: 374-387

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2016.03.007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A single-neuron tracing study of arkypallidal and prototypic neurons in healthy rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiyama F, Nakano T, Matsuda W, Furuta T, Udagawa J, Kaneko T
    • 雑誌名

      Brain Struct Funct

      巻: 221 ページ: 4733-4740

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similarity in neuronal firing regimes across mammalian species2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Mochizuki, ..., Ichiro Fujita, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 36 号: 21 ページ: 5736-5747

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0230-16.2016

    • 関連する報告書
      2016 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] A Simple and Efficient In Vivo Non-viral RNA Transfection Method for Labeling the Whole Axonal Tree of Individual Adult Long-Range Projection Neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Porrero C, Rodriguez-Moreno J, Quetglas JI, Smerdou C, Furuta T, Clasca F
    • 雑誌名

      Front Neuroanat.

      巻: 10 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3389/fnana.2016.00027

    • NAID

      120005947004

    • 関連する報告書
      2016 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] Inhibition, Not Excitation, Drives Rhythmic Whisking.2016

    • 著者名/発表者名
      Deschênes M, Takatoh J, Kurnikova A, Moore JD, Demers M, Elbaz M, Furuta T, Wang F, Kleinfeld D.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cortico-cortical projection to the primary somatosensory cortex working for trigeminal sensory processing.2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Furuta, Ken-ichi Shibata, Aya Takenaka, Atsushi Yoshida
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cortico-thalamic reciprocal circuit working for trigeminal sensory processing.2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Furuta
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Projection patterns of corticofugal neurons associated with vibrissa movement2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Furuta, Ken-ichi Shibata, Takuma Tanaka, Hiroyuki Hioki
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄へ投射する大脳皮質運動野ニューロンの皮質内における軸索形態2017

    • 著者名/発表者名
      古田貴寛、金子武嗣
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Rhythmic Motor Pattern Control2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Kaneshige, Ken-Ichi Shibata, Jun Matsubayashi, Akira Mitani, Takahiro Furuta
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Gene Delivery into Neuronal Cells using Adeno-Associated Virus Vector Equipped with the Tet-Off System2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hioki, Jaerin Sohn, Megumu Takahashi, Shinichiro Okamoto, Yoko Ishida, Takahiro Furuta
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Morphology of axonal arborizations of single layer III neurons in the rat presubiculum2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Honda, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Morphologies of dendrites and local axons derived from single corticospinal neurons2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal dynamics of sensory processing in the rat whisker tactile system.2015

    • 著者名/発表者名
      9.D HIRAI, KI SHIBATA, KC NAKAMURA, T TANAKA, H HIOKI, T KANEKO, T FURUTA.
    • 学会等名
      Neuroscience 2015 Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Architecture of whisker movement related neurons in rat primary motor cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      柴田憲一、古田貴寛、田中琢真、平井大地、金子武嗣
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・神戸国際展示場
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Analysis of synaptic connections at the electron microscopic level using viral vectors. In: Receptor and Ion Channel Detection in the Brain: methods and protocols2016

    • 著者名/発表者名
      Furata T, Okamoto-Furuta K, Hioki H.
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Vibrissal mechanoreceptors in Scholarpedia

    • URL

      http://www.scholarpedia.org/article/Vibrissal_mechanoreceptors

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-09-26  

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