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記憶の固定に関わる細胞選択的な活動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J07581
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 薬理系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

石川 智愛  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 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 (2016年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードスパインイメージング / シナプス入力 / 樹状突起 / 記憶の再生 / 海馬
研究実績の概要

本研究の目的は、樹状突起における情報の演算機構に着目し、記憶の固定に関わるシナプス入力の時空間パターンを明らかにすることである。
これを実現するためには、記憶固定時のシナプス入力を大規模に可視化する必要がある。そこで、はじめに大規模スパインイメージングの改良に取り組み、従来に比べ広視野・高速撮影を実現した。さらに、スパインイメージングと脳波の記録を組み合わせることで、記憶固定時のシナプス入力を特定する技術を確立した。本手法を用いて、記憶固定時にシナプス入力の頻度が上昇することを確認している。現在、シナプス入力の空間パターンの解析を進めている。
また、大規模スパインイメージングで得られたデータは時にシグナルノイズ比が低いことが問題となる。この問題を解決するため、ノイズを削減する新規のフィルタを開発した。このフィルタはロジスティック関数を利用したものであり、短時間でノイズを減少させることができることから、オンラインフィルタとしても使用できる。さらに、カルシウムイメージングのデータだけでなく、電気生理学的手法によって得られたデータや画像データにも応用でき汎用性は高い。本手法はPlos One誌に投稿し、受理された。さらに、このフィルタの改良を行い、スパインイメージングの改良結果と合わせて論文投稿準備中である。
さらに、大規模スパインイメージングで得られたデータの一部を解析し、単一細胞レベルで興奮・抑制バランスがどのように保たれているかを明らかにした。この結果をCell Rep誌に投稿し、受理された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Subcellular imbalances in synaptic activity2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, N., Kobayashi, C., Ishikawa, T., Ikegaya, Y
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 14 号: 6 ページ: 1348-1354

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.01.024

    • 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
  • [雑誌論文] A Computationally Efficient Filter for Reducing Shot Noise in Low S/N Data.2016

    • 著者名/発表者名
      Okada M, Ishikawa T, Ikegaya Y.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 11 号: 6 ページ: e0157595-e0157595

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0157595

    • 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
  • [学会発表] ローダミン色素を母核とした細胞質滞留性近赤外蛍光Ca2+プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      沼澤宏治、花岡健二郎、石川智愛、池谷裕二、浦野泰照
    • 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 仙台市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sharp Wave発生時に海馬錐体細胞が受けるシナプス入力の時空間パターン2017

    • 著者名/発表者名
      石川智愛、池谷裕二
    • 学会等名
      第17回脳と心のメカニズム 冬のワークショップ
    • 発表場所
      ルスツリゾート(北海道 留寿都村)
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 樹状突起で受けるシナプス入力の時空間パターンと細胞体の活動性2016

    • 著者名/発表者名
      石川智愛、小林千晃、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)
    • 年月日
      2016-10-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dendritic Filtration of Presynaptic Cell Assembly2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, T.
    • 学会等名
      DANDRITE Topical Seminar
    • 発表場所
      Aarhus Denmark
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synchronous synaptic activity induces large somatic EPSCs.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, T., Kobayashi,C. Ikegaya,Y.
    • 学会等名
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Copenhagen Denmark
    • 年月日
      2016-07-04
    • 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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