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海馬CA3野における神経回路基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J07503
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 神経生理学・神経科学一般
研究機関東京大学

研究代表者

岡本 和樹  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード海馬 / シナプス結合 / 電気生理学 / 神経細胞 / シナプス / パッチクランプ記録
研究実績の概要

申請研究では、海馬神経細胞の正確なシナプス結合確率およびシナプス強度の測定を目的とした。そうした内在的な結合性のもと、海馬がもっとも効率化された記憶容量と処理能力を持つかを検証した。ひとつひとつのシナプスのつながりは微弱なため、その手段として、単一細胞の活動を記録・制御するパッチクランプ法を複数の神経細胞から同時におこなう必要があった。再帰性シナプス結合の評価のためには数百もの細胞ペアのデータ収集が要求されるが、これまでは設備の関係上2つの細胞からの同時記録が限界であり、データ収集効率の悪さが課題であった。前年度において、国内初となる6つの細胞から記録できる設備を立ち上げ、同時に30もの細胞ペアからパッチクランプ記録が可能となった。申請者はこの技量を向上させ、海馬からの大規模なシナプス回路解析を行った。海馬の亜領域の中には、CA2野という領域が存在する。近年社会記憶などの独自の機能が発見され注目を集めるようになったCA2領域であるが、その神経回路は未知の部分が多い。海馬の計算論を語る上で、CA3の再帰回路は重要な位置づけにあるが、そもそも海馬CA2に再帰回路が存在するのかどうかは長らく謎であった。申請者は海馬CA2野から500ペアの記録に成功し、海馬CA2野の再帰回路を新たに発見した。また、CA1野およびCA3野からの再帰回路シナプス測定も行い、CA2野の神経回路がもつ特徴を見出した。この成果はHippocampus誌に受理された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Immature electrophysiological properties of human-induced pluripotent stem cell-derived neurons transplanted into the mouse cortex for 7 weeks2019

    • 著者名/発表者名
      Kayama Tasuku、Okamoto Kazuki、Gao Mengxuan、Ikegaya Yuji、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 30 号: 3 ページ: 169-173

    • DOI

      10.1097/wnr.0000000000001178

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recurrent connections between CA2 pyramidal cells2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuki、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Hippocampus

      巻: 29 号: 4 ページ: 305-312

    • DOI

      10.1002/hipo.23064

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GABAergic inhibition reduces the impact of synaptic excitation on somatic excitation2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Chiaki、Okamoto Kazuki、Mochizuki Yasuhiro、Urakubo Hidetoshi、Funayama Kenta、Ishikawa Tomoe、Kashima Tetsuhiko、Ouchi Ayako、Szymanska Agnieszka F.、Ishii Shin、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 00-00

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ethanol facilitates socially evoked memory recall in mice by recruiting pain-sensitive anterior cingulate cortical neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Tetsuya、Iwasaki Satoshi、Okada Mami、Okamoto Kazuki、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 00-00

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05894-y

    • 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] GABAergic malfunction in the anterior cingulate cortex underlying maternal immune activation-induced social deficits2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuki、Hitora-Imamura Natsuko、Hioki Hiroyuki、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimmunology

      巻: 321 ページ: 92-96

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2018.06.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hippocampal ripples down-regulate synapses2018

    • 著者名/発表者名
      Norimoto Hiroaki、Makino Kenichi、Gao Mengxuan、Shikano Yu、Okamoto Kazuki、Ishikawa Tomoe、Sasaki Takuya、Hioki Hiroyuki、Fujisawa Shigeyoshi、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Science

      巻: 359 号: 6383 ページ: 1524-1527

    • DOI

      10.1126/science.aao0702

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-Hz subthreshold oscillations of CA2 neurons in vivo2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, N. Okamoto, K., Takagi, Y., Ikegaya, Y.
    • 雑誌名

      Hippocampus

      巻: 26 号: 12 ページ: 1570-1578

    • DOI

      10.1002/hipo.22657

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Reentrant excitation in hippocampal CA2 microcircuitry2019

    • 著者名/発表者名
      岡本和樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テルビウムドープガラスの蛍光を手がかりにした標的パッチクランプ法2019

    • 著者名/発表者名
      岡本和樹、藤井直樹、蛯名鉄平、小西邦昭、佐藤由宇、中野利沙子、日置寛之、山口瞬、竹内春樹、湯本潤司、松崎政紀、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hippocampal CA2-CA2 excitatory synapses2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuki、Ikegaya Yuji
    • 学会等名
      11th FENS Forum of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hippocampal CA2-CA2 excitatory synapses2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Okamoto、Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      11th FENS Forum of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reentrant excitation in hippocampal CA2 microcircuitry2018

    • 著者名/発表者名
      岡本和樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第41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] Exciatory connections between CA2 pyramidal cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Okamoto、Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      the 15th Meeting of the Austrian Neuroscience Association
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recurrent synapses between CA2 pyramidal cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Okamoto、Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      FENS regional meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体動物における海馬CA2野神経細胞の膜電位振動2017

    • 著者名/発表者名
      松本信圭、岡本和樹、高木夕貴、池谷裕二
    • 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] マウス共感行動の調節におけるオキシトシンの役割2017

    • 著者名/発表者名
      坂口哲也、岩嵜諭嗣、岡本和樹、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県 仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海馬CA2野の再帰性回路2016

    • 著者名/発表者名
      岡本和樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第25回海馬と高次機能学会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府 京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 生体マウスのCA2錐体細胞における膜電位の3Hz振動2016

    • 著者名/発表者名
      松本信圭、岡本和樹、高木夕貴、池谷裕二
    • 学会等名
      第25回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府 京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Neocortical GABAergic malfunction underlying ASD-like social deficits2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., Kobayashi, C., Hitora-Imamura, N., Hioki, H., and Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synaptic connections between hippocampal CA2 pyramidal cells2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., and Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyperpolarization of CA2 neurons during hippocampal high-frequency oscillation states in vivo2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, N., Okamoto, K., Takagi, Y., Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      New Zealand Applied Neurosciences Conference 2016
    • 発表場所
      Auckland, Mew Zealand
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Empathic deficits in a mouse model of autism spectrum disorder.2016

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, T., Iwasaki, S., Okamoto, K., Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      30th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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