視床核特異的Cre発現マウスを用いた高次視覚野の受容野形成メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15H05375
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 脳計測科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小坂田 文隆 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円); 2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2015年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
• キーワード: 受容野 / DREADD / hM4Di / ウイルスベクター / 視覚弁別課題 / 経路選択的 / 多光子励起イメージング / 神経薬理学 / 2光子励起イメージング / 高次視覚野 / 視床 / 情報処理 / 視覚 / 視覚弁別行動 / 神経回路操作 / 薬理遺伝学 / 逆行性ウイルス / 2光子顕微鏡イメージング / 光遺伝学 / 視床核 / in vivoイメージング / ウイルス遺伝子工学 / 2光子顕微鏡 / カルシウムイメージング / 軸索 / 遺伝学 / Cre / AAV

研究成果の概要

マウスの高次視覚野（HVA）の受容野特性が形成されるメカニズムを解明する目的で、まず解剖学的解析を行い、LGNニューロンはV1にのみ入力し、他のHVAには入力しないこと、LPニューロンはV1と高次視覚野へ投射することを見出した。次に、V1あるいはHVAに投射するLGNあるいはLPニューロンの視覚応答性を明らかにする目的で、HVAに投射する軸索終末から視覚応答を2光子顕微鏡イメージングにより記録した。さらに、HVAに投射するLPあるいはLGNニューロンを経路選択的に操作した際のHVAでの視覚応答変化を評価した。その結果、HVAニューロンの受容野特性に与える視床核の役割を明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] 視覚情報処理を担う神経回路の構造と機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 恩田 将成、小坂田 文隆
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 149 号: 6 ページ: 274-280
  • DOI: 10.1254/fpj.149.274
  • NAID: 130006777530
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of Cellular and Tissue-based Products for Retinal Regenerative Medicine. (2017)
  • 著者名/発表者名: Osakada F.
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi. 巻: 137 ページ: 23-29
  • NAID: 130005180777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Afferent Inputs to Neurotransmitter-Defined Cell Types in the Ventral Tegmental Area. (2016)
  • 著者名/発表者名: Faget L, Osakada F, Duan J, Ressler R, Johnson AB, Proudfoot JA, Yoo JH, Callaway EM, Hnasko TS.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 15 号: 12 ページ: 2796-27808
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.057
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Diverse Representations of Olfactory Information in Centrifugal Feedback Projections. (2016)
  • 著者名/発表者名: Padmanabhan K, Osakada F, Tarabrina A, Kizer E, Callaway EM, Gage FH, Sejnowski TJ.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 36 号: 28 ページ: 7535-7545
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3358-15.2016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Distributed and Mixed Information in Monosynaptic Inputs to Dopamine Neurons. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tian J, Huang R, Cohen JY, Osakada F, Kobak D, Machens CK, Callaway EM, Uchida N, Watabe-Uchida M.
  • 雑誌名: Neuron. 巻: 91 号: 6 ページ: 1374-1389
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2016.08.018
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct Hippocampal Pathways Mediate Dissociable Roles of Context in Memory Retrieval. (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu C, Krabbe S, Gründemann J, Botta P, Fadok JP, Osakada F, Saur D, Grewe BF, Schnitzer MJ, Callaway EM, Lüthi A.
  • 雑誌名: Cell. 巻: 167 号: 4 ページ: 961-972
  • DOI: 10.1016/j.cell.2016.09.051
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] マウスを用いた視覚研究と抑制性神経回路の最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Osakada F.
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 148 号: 3 ページ: 162-162
  • DOI: 10.1254/fpj.148.162
  • NAID: 130005261716
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of novel therapies using human iPS cell-derived retinal pigment epithelia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Arakawa D, Ito A, Osakada F.
  • 雑誌名: Nihon Yakurigaku Zasshi. 巻: 148 ページ: 217-217
  • NAID: 130005598179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early Somatostatin Interneuron Connectivity Mediates the Maturation of Deep Layer Cortical Circuits. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tuncdemir SN, Wamsley B, Stam FJ, Osakada F, Goulding M, Callaway EM, Rudy B, Fishell G
  • 雑誌名: Neuron 巻: 89 ページ: 521-535
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 移植治療を目指したヒトiPS細胞から網膜色素上皮細胞への分化効率化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 ありさ，葉 珂，荒川 大二朗，小坂田 文隆
  • 学会等名: 日本再生医療学会
• [学会発表] 再生医療等製品開発に向けたヒトiPS細胞由来網膜色素上皮細胞シートの最適化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 葉 珂, 伊藤 ありさ, 小坂田 文隆
  • 学会等名: 日本薬学会
• [学会発表] 長期の生理学実験および行動実験に適用可能なG欠損狂犬病ウイルスベクターの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口 真広、森本 菜央、小坂田 文隆
  • 学会等名: 日本薬学会
• [学会発表] 細胞種特異的な網膜神経回路の病態生理学的な役割を目指して (2018)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 大阪大学蛋白研セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Viral and electrophysiological approaches to elucidate structure and function of retinal circuits (2017)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-24
• [学会発表] Targeting enveloped viruses to two distinct populations for neural circuit analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 俊章、坂口 綾菜、赤池 昭紀、小坂田 文隆
  • 学会等名: 神経科学大会
• [学会発表] Targeting enveloped viruses to multiple, distinct populations for neural circuit analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Suzuki, Fumitaka Osakada
  • 学会等名: The 48th NIPS International Symposium: Neural circuitry and plasticity underlying brain function
  • 国際学会
• [学会発表] Toward understanding the structure and function of neural circuits in the visual system (2017)
  • 著者名/発表者名: Fumitaka Osakada
  • 学会等名: CEBST
  • 招待講演
• [学会発表] Viral and imaging approaches for linking neuronal connectivity to circuit function (2017)
  • 著者名/発表者名: Fumitaka Osakada
  • 学会等名: 遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
  • 招待講演
• [学会発表] 相互結合かつ共通入力を有するサブネットワークの新規解析技術 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: Conbio2017
• [学会発表] 視覚機能の再生を目指した「再生医療等製品」の開発に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 第6回超異分野学会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Neural Circuit Tracing with Rabies Viral Vectors for Neural Circuit Research (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumitaka Osakada
  • 学会等名: Viral Vector Technology for Neural Circuit andand Pathology Research
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2016-12-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neural Circuit Tracing with Glycoprotein-Deleted Rabies Viruses (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumitaka Osakada
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-20
  • 招待講演
• [学会発表] G遺伝子欠損狂犬病ウイルスを用いた新規神経回路解析法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田文隆
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 神奈川県、日本
  • 年月日: 2016-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Neural circuit tracing with glycoprotein-deleted rabies viruses (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田文隆
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 神奈川県、日本
  • 年月日: 2016-03-09
  • 招待講演
• [学会発表] 網膜の神経回路を解析するウイルス遺伝子工学と電気生理学的手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 第31回東北眼疾患病態研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 「再生医療等製品」としてのiPS細胞由来網膜色素上皮細胞の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 生きた再生医療用材料の開発研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] 視覚再生を目指した新規治療開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田 文隆
  • 学会等名: 材料科学フロンティア研究院講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular and viral approaches to elucidate structure and function of neural circuits (2015)
  • 著者名/発表者名: 小坂田文隆
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県、日本
  • 年月日: 2015-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] 神経回路の構造と機能を対応付ける狂犬病ウイルストレーシング法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小坂田文隆
  • 学会等名: 研究戦略ワークショップ「Strategy for Neuroscience 2015」
  • 発表場所: 東京都、日本
  • 年月日: 2015-09-04
  • 招待講演
• [図書] 臨床薬学テキストシリーズ バイオ医薬品と再生医療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小坂田文隆、高橋政代
  • 総ページ数: 283
  • 出版者: 中山書店