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大脳皮賛感覚野における高次領野からの逆行性入力の機能とその分子・細胞機構

研究課題

研究課題/領域番号 16200023
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関新潟大学

研究代表者

澁木 克栄  新潟大学, 脳研究所, 教授 (40146163)

研究分担者 工藤 雅治  新潟大学, 脳研究所, 助教授 (80153310)
菱田 竜一  新潟大学, 脳研究所, 助手 (90313551)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
49,530千円 (直接経費: 38,100千円、間接経費: 11,430千円)
2006年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2005年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2004年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
キーワードフラビン蛋白蛍光 / 脳機能イメージング / 聴覚野 / Missing fundamentals / 視覚野 / 斜視 / 経頭蓋イメージング / マウス / 眼優位性可塑性 / 体性感覚野 / プリズム眼鏡 / 皮質内神経回路 / 退色 / 一酸化窒素 / 覚醒動物 / 高次機能
研究概要

マウスの経頭蓋的フラビン蛋白蛍光イメージングを用いて以下の研究成果を得た。
1.一定の高さの音に幼若期より曝したときの聴覚野可塑性について解析した結果、曝した音と同一の周波数の音刺激に対する聴覚野応答が特異的に増強されていた。また動物を防音室で飼育すると聴覚野の反応が有意に小さくなった。皮質切片を作製し、フラビン蛋白蛍光法で解析した結果、皮質の深さ方向への興奮の伝搬が防音室で飼育したマウスで有意に抑えられることが判った。
2.Missing fundamentals(F0)によると思われる聴覚野神経活動の画像化に成功した。簡単な整数比からなる振動数の音を同時に聞かせるとき、その最大公約数の音が(F0)聞こえる。20kHzと25kHzといった比較的高音を組み合わせて聞かせると、本来応ずるはずのない5kHzの領野が反応することを見つけた。ちなみに19kHzと26kHzのように、周波数比が単純でない場合はこのような現象は出現しない。さらにこの応答がどのような脳内機構で生ずるのか、解析を進めたところ、聴覚野に情報が達した後、皮質内経路によって高音側から低音側ヘシナプス入力が収束し、F0応答が生ずることが判った。
3.単眼遮蔽によって引き起こされる視覚野の眼優位可塑性の研究は精力的に行われている。経頭蓋的フラビン蛋白蛍光イメージングで調べたところ、視覚野では単眼の遮蔽により、遮蔽眼の応答が弱まることが判った。
4.マウスに光路変化をおこす片眼プリズムを装着させ、斜視と同じような視覚刺激による可塑的変化について解析したところ、プリズム装着眼の視覚野応答が抑圧されることが判った。ところが予めヒゲを切ったマウスにプリズムを装着させたところ、視覚野応答の抑圧は消失した。以上の結果から、空間認知におけるヒゲ入力と視覚入力が食い違うと視覚野応答が抑圧されるという可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (33件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Experience-dependent formation of activity propagation patterns at the somatosensory S1 and S2 boundary in rat cortical slices2007

    • 著者名/発表者名
      Kamatani, D., Hishida, R., Kudoh, M, & Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroimage 35

      ページ: 47-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional local connections with differential activity-dependence and critical periods surrounding the primary auditory cortex in rat cerebral slices2007

    • 著者名/発表者名
      Hishida, R., Karoatani, D., Kitaura, H., Kudoh, M.& Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroimage 34

      ページ: 679-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experience-dependent formation of activity propagation patterns at the somatosensory Si and S2 boundary in rat cotical slices.2007

    • 著者名/発表者名
      Kamatani D, Hishida R, Kudoh M, Shibulci K
    • 雑誌名

      Neurolinage 35

      ページ: 45-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Functional local connections with differential activity -dependence and critical periods surrounding the primary auditory cortex in rat cerebral slices.2007

    • 著者名/発表者名
      Hishida R, Kamatani D, Kitaura H, Kudoh M, Shibuki K
    • 雑誌名

      Neuroimage 34

      ページ: 679-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coupling of brain function and metabolism : Endogenous flavoprotein fluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism.2007

    • 著者名/発表者名
      Shibuki K, Hishida R, Kitaura H, Takahashi K, Tohroi M
    • 雑誌名

      In Handbook of Neurochemistry & Molecuiar Neurobiology. 3rd Edition, Neural Energy Utilization(Gibson C and Dienel C, ed). Springer New York Vol.5

      ページ: 322-342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experience-dependent formation of activity propagation patterns at the somatosensory S1 and S2 boundary in rat cortical slices.2007

    • 著者名/発表者名
      Kamatani, D., Hishida, R., Kudoh, M., Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroimage. 35

      ページ: 47-57

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional local connections with differential activity-dependence and critical periods surrounding the primary auditory cortex in rat cerebral slices.2007

    • 著者名/発表者名
      Hishida, R., Kamatani, D., Kitaura, H., Kudoh, M., Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroimage. 34

      ページ: 679-693

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Requirement of the auditory association cortex for discrimination of vowel-like sounds in rats2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh, M., N.Nakayama, Y., Hishida, R.& Shibuki, K
    • 雑誌名

      Neuroreport 17

      ページ: 1761-1766

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sound sequence discrimination learning motivated by reward requires dopaminergic D2 receptor activation in the rat auditory cortex2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh, M.& Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Learn.Men 13

      ページ: 690-698

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enduring critical period plasticity visualized by transcranial flavoprotein imaging in mouse primary visual cortex2006

    • 著者名/発表者名
      Tohmi, M., Kitaura, H., Komagata, S., Kudoh, M.& Shibuki, K.
    • 雑誌名

      J.Neurosci 26

      ページ: 11775-11785

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of the auditory cortex in discrimination learning by rats2006

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., Kudoh, M.& Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci 23

      ページ: 1623-1632

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcranial fluorescence imaging of auditory cortical plasticity regulated by acoustic environments in mice2006

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, K., Hishida, R., Kubota, Y., Kudoh, M., Takahashi, S., & Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci 23

      ページ: 1265-1276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcranial imaging of audiogenic epileptic foci in the cortex of DBA/2J mice2006

    • 著者名/発表者名
      Takao, T., Murakami, H., Fukuda, M., Kawaguchi, T., Kakita, A., Takahashi, H, Kudoh, M., Tanaka, R.& Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroreport 17

      ページ: 267-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Endogenous fluorescence imaging of somatosensory cortical activities after discrimination learning in rats2006

    • 著者名/発表者名
      Shibuki, K., Ono, K., Hishida, R.& Kudoh, M.
    • 雑誌名

      Neuroimage 30

      ページ: 735-744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enduring critical period plasticity visualized by transcranial flavoprotein imaging in mouse primary visual cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Tohnil M, Kitaura H, Komagata S, Kudoh M, Shibuki K
    • 雑誌名

      Jneurosci 26

      ページ: 11775-11785

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Requirement of the auditory association cortex for discrimination of vowel-like sounds in rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh M, Nakayama Y, Hishida R, Shibuki K
    • 雑誌名

      Neuroreport 17

      ページ: 1761-1766

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sound sequence discrimination learning motivated by reward requires dopaminergic D2 receptor activation in the rat auditory cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh M, Shibuki K
    • 雑誌名

      Learn Men 13

      ページ: 690-698

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of the auditory cortex in discrimination learning by rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Ono K, Kudoh M, Shibiiki K
    • 雑誌名

      Eur JNeurosci 23

      ページ: 1623-1632

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcranial fluorescence imaging of auditory cortical plasticity regulated by acoustic environments in mice.2006

    • 著者名/発表者名
      Takaliashi K, Hishida R, Kubota Y, Kudoh M, Talcahashi S, Shibuki K
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci 23

      ページ: 1265-1276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transcranial imaging of audiogenic epileptic foci in the cortex of DBAI2J mice.2006

    • 著者名/発表者名
      Takao T, Murakami H, Fukuda M, Kawaguchi T, Kakita A, Takahashi H, Kudoh M, Tanaka R, Shibuki K
    • 雑誌名

      Neuroreport 17

      ページ: 267-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Endogenous fluorescence imaging of somatosensory cortical activities after discrimination learning in rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Shibulci K, Ono K, Hishida R, Kudoh M
    • 雑誌名

      Neuroimage 30

      ページ: 735-744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Requirement of the auditory association cortex for discrimination of vowel-like sounds in rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh, M., Nakayama, Y., Hishida, R, Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neuroreport. 17

      ページ: 1761-1766

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sound sequence discrimination learning motivated by reward requires dopaminergic D2 receptor activation in the rat auditory cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Kudoh, M., Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Learn. Mem. 13

      ページ: 690-698

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enduring critical period plasticity visualized by transcranial flavoprotein imaging in mouse primary visual cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Tohmi, M., Kitamura, H., Komagata, S., Kudoh, M., Shibuki, K.
    • 雑誌名

      J. Neurosci. 26

      ページ: 11775-11785

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of the auditory cortex in discrimination learning by rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Ono K, Kudoh M, Shibuki K
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 23

      ページ: 1623-1632

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transcranial fluorescence imaging of auditory cortical plasticity regulated by acoustic environments in mice.2006

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Hishida R, Kubota Y, Kudoh M, Takahashi S, Shibuki K
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 23

      ページ: 1265-1276

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transcranial imaging of audiogenic epileptic foci in the cortex of DBA/2J mice.2006

    • 著者名/発表者名
      Takao T, Murakami H, Fukuda M, Kawaguchi T, Kakita A, Takahashi H, Kudoh M, Tanaka R, Shibuki K
    • 雑誌名

      NeuroReport 17

      ページ: 267-271

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Endogenous fluorescence imaging of somatosensory cortical activities after discrimination learning in rats.2005

    • 著者名/発表者名
      Shibuki K, Ono K, Hishida R, Kudoh M
    • 雑誌名

      NeuroImage (Epub ahead of print, Nov.4)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 複雑なスペクトルパタン音のラット弁別学習の聴覚野依存性2005

    • 著者名/発表者名
      中山遥子 他2名
    • 雑誌名

      新潟医学会雑誌 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 経頭蓋的自家蛍光イメージングで捉えたマウス体性感覚野機能マップの可塑性2005

    • 著者名/発表者名
      池田謙輔 他4名
    • 雑誌名

      新潟医学会雑誌 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Learning of sound sequence discrimination dependent on cholinergic inputs to the rat auditory cortex2004

    • 著者名/発表者名
      Kudoh, M., Seki, K, & Shibuki, K.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50

      ページ: 113-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Learning on sound sequence discrimination dependent on cholinergic inputs to the rat auditory cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Kudoh M, Seki K, Shibuki K
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50

      ページ: 113-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Learning of sound sequence discrimination dependent on cholinergic inputs to the rat auditory cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Kudoh M 他2名
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50

      ページ: 113-123

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] energy metabolism.In Handbook of Neurochemistry & Molecular Neurobiology.3rd Edition, Vol.5, Neural Energy Utilization (Gibson G and Dienel G, ed), Springer,New York2007

    • 著者名/発表者名
      Shibuki, K., Hishida, R., Kitaura, H., Takahashi, K.& Tohmi, M.
    • 出版者
      Coupling of brain function and metabolism:Endogenous flavoprotein fluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism. In Handbook ofNeurochemistry & Molecular Neurobiology. 3rd Edition,Nol.5, Neural Energy Utilization (Gibson G and Dienel G, ed)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Coupling of brain function and metabolism : Endogenous flavoprotein fluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism. In Handbook of Neurochemistry & Molecular Neurobiology. 3rd Edition, Vol.5,Neural Energy Utilization(Gibson G and Dienel G, ed).2007

    • 著者名/発表者名
      Shibuki, K., Hishida, R., Kitaura, H., Takahashi, K., Tohmi, M.
    • 出版者
      Springer, New York
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Coupling of brain function and metabolism : Autofluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism. (Handbook of Neurochemistry & Molecular Neurobiology. Neural Energy Utilization)2005

    • 著者名/発表者名
      Shibuki K 他4名
    • 出版者
      Plenum, New York(印刷中)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 学習機能障害評価方法, 及びその学習機能障害評価用装置2004

    • 発明者名
      工藤 雅治, 澁木 克栄
    • 権利者名
      新潟TLO
    • 出願年月日
      2004-09-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 学習機能障害評価方法、及びその学習機能障害評価用装置2004

    • 発明者名
      澁木 克栄, 工藤 雅治
    • 権利者名
      新潟TLO
    • 出願年月日
      2004-09-06
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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