| 研究課題/領域番号 |
16H06143
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
神経生理学・神経科学一般
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| 研究機関 | 熊本大学 (2018-2019)
国立遺伝学研究所 (2016-2017) |
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研究代表者 |
水野 秀信 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
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| キーワード | 生体イメージング / 新生仔イメージング / 2光子イメージング / 活動依存的回路形成 / 単一細胞標識 / モザイクノックアウト解析 / 大脳皮質 / 視床皮質回路 / カルシウムイメージング / 体性感覚野 / 新生仔生体観察 / 神経活動 / GCaMP / 神経回路形成 / 臨界期 / トランスジェニックマウス / エレクトロポレーション / 神経科学 / 生理学 |
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| 研究成果の概要 |
発達期脳の自発的な同期神経活動は神経回路形成に必須であるが、生体内における同期活動の様式、および同期活動依存的な回路形成メカニズムは多くが不明である。研究では、マウスのヒゲ感覚を処理する体性感覚野バレル皮質第4層の視床皮質回路形成をモデルとした。バレル皮質第4層にはバレル構造がヒゲの配置と一致し配置している。視床皮質回路形成が起こる生後1週齢において、バレル皮質第4層の神経細胞を生体2光子カルシウムイメージングしたところ、各バレル内の神経細胞で同期活動が見られた。一方、回路形成後の生後2週齢では同期は低下した。以上の結果は、バレルごとの同期活動が視床皮質回路形成に関わることを示唆する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトは認知や思考といった高次脳機能を持つ。これらの機能獲得には、発達期に脳神経回路が正確に配線されることが必要である。神経回路の配線には、同期活動など神経細胞群の活動様式が関わると考えられているが、発達期脳内の活動様式はほとんどわかっていない。本研究では、マウスのヒゲ感覚を処理する体性感覚野神経回路をモデルとし、この課題に取り組んだ。体性感覚野神経回路の配線が行われる生後5日目で神経細胞の興奮状態を観察したところ、ヒゲごとの感覚を処理する細胞群が同期活動していた。この同期活動は脳神経回路の配線に関わると考えられる。本研究成果は、子供の脳発達理解の基盤になることが期待される。
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