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後脳分節に基づいたモチーフ回路の形成過程

研究課題

研究課題/領域番号 16K06991
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

小田 洋一  名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (00144444)

研究分担者 東島 眞一  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (80270479)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマウスナー細胞 / カリウムチャネル / 相反性抑制 / 逃避運動 / 後脳 / 網様体脊髄路ニューロン / ゼブラフィッシュ / 左右脳 / 交叉性抑制 / 網様体ニューロン / 鏡像運動 / 聴覚 / 相反抑制 / T型網様体ニューロン / 反回性抑制 / 反回性抑制回路 / 相反性抑制回路 / 脳・神経 / 生理学
研究成果の概要

脊椎動物の脳に生まれる相同なニューロンが,それぞれ特異的な興奮性を獲得したうえで,機能的な回路を形成するメカニズムを調べることを目的とした.ゼブラフィッシュの後脳に存在し逃避運動を駆動するマウスナー(M)細胞は,発達初期にはほかの網様体脊髄路ニューロンと同様に連続発火するが,発達初期に2種類の低閾値型カリウムチャネルを発現して,特的な単発発火特性の獲得を獲得することを見出した.さらに,左右のM細胞間の相反抑制回路を同定し,逃避運動に果たす重要な役割を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊椎動物の中で脳のニューロンが単一細胞レベルで同定でき,遺伝子改変標本を活用して分子生物学的,形態学的,神経生理学的および行動学的解析ができるゼブラフィッシュの利点を最大限に生かして,分節に繰り返し発現するニューロン群が,発達過程で異なる興奮性を獲得し,機能的な回路を形成するメカニズムを明らかにした成果は大きく,今後哺乳動物を含む多くの動物への展開が期待される.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Janelia Research Campus(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Functional Diversity of Glycinergic Commissural Inhibitory Neurons in Larval Zebrafish2020

    • 著者名/発表者名
      Satou Chie、Sugioka Takumi、Uemura Yuto、Shimazaki Takashi、Zmarz Pawel、Kimura Yukiko、Higashijima Shin-ichi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 30 号: 9 ページ: 3036-3050

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.02.015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] さまざまの動物の逃避運動を駆動する巨大ニューロン2020

    • 著者名/発表者名
      島崎宇史、小田洋一
    • 雑誌名

      比較生理生化学会誌(印刷中)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 総説 脳が左右非対称にはたらく神経メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      島崎 宇史、小田 洋一
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 71 号: 12 ページ: 1409-1417

    • DOI

      10.11477/mf.1416201462

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioral role of the reciprocal inhibition between a pair of Mauthner cells during fast escapes in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimazaki, Masashi Tanimoto, Yoichi Oda, Shin-ichi Higashijima
    • 雑誌名

      Journal of Neurosceince

      巻: 39 号: 7 ページ: 1182-1194

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1964-18.2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of locomotor speed and selection of active sets of neurons by V1 neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kimura, Shin-ichi Higashijima
    • 雑誌名

      Nature Communications (in press)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specialized movement and laterality of fin-biting behaviour in Genyochromis mento in Lake Malawi2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Takeuchi, Hiroki Hata, Atsushi Maruyama, Takuto Yamada, Takuma Nichikawa, Makiko Fukui, Richard Zatha, Bosco Rusuawa, Yoichi Oda
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: 222

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateralized expression of left-right axis formation genes is shared by adult brains of lefty and righty scale-eating cichlids2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Ishikawa Asano、Oda Yoichi、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 28 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2018.07.002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coordinated expression of two types of low-threshold K<sup>+</sup> channels establishes unique single spiking of mauthner cells among segmentally homologous neurons in the zebrafish hindbrain2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takaki、Shimazaki Takashi、Oda Yoichi
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 4 号: 5 ページ: ENEURO.0249-17.2017

    • DOI

      10.1523/eneuro.0249-17.2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Short-term desensitization of fast escape behavior associated with suppression of Mauthner cell activity in larval zebrafish.2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M, Inoue M, Tanimoto M, Kohashi T, Oda Y
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 29-36

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.03.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Axially-confined in vivo single-cell labeling by primed conversion using blue and red lasers with conventional confocal microscopes2017

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Atsushi、Kimura Yukiko、Mori Ikue、Nonaka Shigenori、Higashijima Shin-ichi
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 号: 9 ページ: 741-748

    • DOI

      10.1111/dgd.12412

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular and functional characterization of the voltage-gated proton channel in zebrafish neutrophils2017

    • 著者名/発表者名
      Ratanayotha Adisorn、Kawai Takafumi、Higashijima Shin-ichi、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 5 号: 15

    • DOI

      10.14814/phy2.13345

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Astroglial Ca2+ signaling is generated by the coordination of IP3R and store-operated Ca2+ channels2017

    • 著者名/発表者名
      Sakuragi S, Niwa F, Oda Y, Mikoshiba K, Bannai H
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 486 号: 4 ページ: 879-885

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.096

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Astrocytic IP3Rs: Contribution to Ca2+ signalling and hippocampal LTP.2017

    • 著者名/発表者名
      Sherwood MW, Arizono M, Hisatsune C, Bannai H, Ebisui E, Sherwood JL, Panatier A, Oliet SH, Mikoshiba K.
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 65 号: 1 ページ: 502-513

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.09.034

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional visualization and disruption of targeted genes using CRISPR/Cas9-mediated eGFP reporter integration in zebrafish2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota *, Kiyohito Taimatsu *, Kanoko Yanagi, Tomohiro Namiki, Rie Ohga, Shin-ichi Higashijima, Atsuo Kawahara *These authors contributed equally to this work
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 34991-34991

    • DOI

      10.1038/srep34991

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Behavioral role of the reciprocal inhibition between a pair of Mauthner cells during fast escapes in zebrafish2019

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki T., Tanimoto M., Oda Y. and Higashijima S.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの逃避運動における左右のマウスナー細胞間の相反抑制の役割2019

    • 著者名/発表者名
      島崎宇史、谷本昌志、小田洋一、東島眞一
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ幼魚の胸びれ運動を制御する神経回路2017

    • 著者名/発表者名
      植村 悠人,東島 眞一,小田 洋一,木村 有希子
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of spinal inhibitory neurons in controlling swimming2016

    • 著者名/発表者名
      Higashijima, S.
    • 学会等名
      4th Conference, Imaging Structure and Function of the Zebrafish Brain
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 生き物と音の事典2019

    • 著者名/発表者名
      生物音響学会
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171679
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] All about ゲノム編集2016

    • 著者名/発表者名
      川原敦雄、東島眞一
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻脳機能構築学グループ

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/laboratory/bfs.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 岡崎統合バイオセンター・基礎生物学研究所神経行動学部門

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/behavior/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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