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小脳非運動機能の領域同定と神経回路基盤の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07025
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 神経解剖学・神経病理学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

杉原 泉  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60187656)

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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードげっ歯類 / 橋核 / 小脳 / 非運動機能 / 第I脚 / 軸索投射 / プルキンエ細胞 / Pcdh10 / 霊長類 / マーモセット / 核磁気共鳴画像(MRI) / 解剖学 / 神経科学 / 脳・神経 / マウス
研究成果の概要

ヒトやサルの小脳において非運動機能にかかわるとされる第I脚・第II脚と呼ばれる部分は、齧歯類の小脳では、第I脚と呼ばれる部分だけがこれに相当することを、形態解析、軸索投射解析や、分子発現解析から発見した。このことにより、齧歯類を用いて小脳非運動機能(認知機能など)の解析が正確に行えるようになった。齧歯類の第I脚は、非運動機能の基盤として橋核の吻側部分から投射を受け、さらに、プロトカドヘリン10の発現が強く、発達過程で外側への移動を示すなど、特異な領域であることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小脳は、運動制御機能に関与するが、近年、非運動機能にもかかわることが明らかにされ、小脳に原因のある自閉症や高次機能障害も注目されている。小脳に機能区分が存在するので、小脳非運動機能の実験や解析を齧歯類モデルで行う場合、ヒトでの非運動機能領域に相当する場所を正しく同定した上で行う必要がある。本研究においては、齧歯類の小脳において、非運動機能領域を小脳の第I脚に同定し、さらに、そこがいかなる特徴を持つ領域なのかを軸索投射、分子発現および形成過程の点から解析して、小脳非運動機能の基盤を明らかにした。

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

    (38件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Heterogeneous vestibulocerebellar mossy fiber projections revealed by single axon reconstruction in the mouse2020

    • 著者名/発表者名
      Ando Takahiro、Ueda Mitsuhito、Luo Yuanjun、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 528 号: 10 ページ: 1775-1802

    • DOI

      10.1002/cne.24853

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dense projection of Stilling’s nucleus spinocerebellar axons that convey tail proprioception to the midline area in lobule VIII of the mouse cerebellum.2020

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Onozato T, Wu X, Sasamura K, Sakimura K, Sugihara I
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 225 号: 2 ページ: 621-638

    • DOI

      10.1007/s00429-020-02025-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Divergent projections of single pontocerebellar axons to multiple cerebellar lobules in the mouse2019

    • 著者名/発表者名
      Biswas Mohammad Shahangir、Luo Yuanjun、Sarpong Gideon Anokye、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 527 号: 12 ページ: 1966-1985

    • DOI

      10.1002/cne.24662

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The entire trajectories of single pontocerebellar axons and their lobular and longitudinal terminal distribution patterns in multiple aldolase C‐positive compartments of the rat cerebellar cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Na Jie、Sugihara Izumi、Shinoda Yoshikazu
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 527 号: 15 ページ: 2488-2511

    • DOI

      10.1002/cne.24685

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reorganization of longitudinal compartments in the laterally protruding paraflocculus of the postnatal mouse cerebellum.2019

    • 著者名/発表者名
      Panezai SK, Luo Y, Vibulyaseck S, Sarpong GA, Nguyen-Minh VT, Nedelescu H, Hirano S, Sugihara I.
    • 雑誌名

      J Comp Neurol.

      巻: 1 号: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/cne.24849

    • 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
  • [雑誌論文] 登上線維が作る小脳のマイクロゾーン.2019

    • 著者名/発表者名
      杉原 泉
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 37 ページ: 928-931

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrophysiological Excitability and Parallel Fiber Synaptic Properties of Zebrin-Positive and -Negative Purkinje Cells in Lobule VIII of the Mouse Cerebellar Slice2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen-Minh Viet T.、Tran-Anh Khoa、Luo Yuanjun、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fncel.2018.00513

    • 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] Cerebellar modules in the olivo-cortico-nuclear loop demarcated by pcdh10 expression in the adult mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Sarpong Gideon A.、Vibulyaseck Suteera、Luo Yuanjun、Biswas Mohammad S.、Fujita Hirofumi、Hirano Shinji、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 526 号: 15 ページ: 2406-2427

    • DOI

      10.1002/cne.24499

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single axonal morphology and termination to cerebellar aldolase C stripes characterize distinct spinocerebellar projection systems originating from the thoracic spinal cord in the mouse2017

    • 著者名/発表者名
      Luo Yuanjun、Patel Radhika Pooja、Sarpong Gideon Anokye、Sasamura Kazuma、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 526 号: 4 ページ: 681-706

    • DOI

      10.1002/cne.24360

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneity of Purkinje cell simple spike-complex spike interactions: zebrin- and non-zebrin-related variations2017

    • 著者名/発表者名
      Tang Tianyu、Xiao Jianqiang、Suh Colleen Y.、Burroughs Amelia、Cerminara Nadia L.、Jia Linjia、Marshall Sarah P.、Wise Andrew K.、Apps Richard、Sugihara Izumi、Lang Eric J.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 595 号: 15 ページ: 5341-5357

    • DOI

      10.1113/jp274252

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial rearrangement of Purkinje cell subsets forms the transverse and longitudinal compartmentalization in the mouse embryonic cerebellum2017

    • 著者名/発表者名
      Vibulyaseck Suteera、Fujita Hirofumi、Luo Yuanjun、Tran Anh Khoa、Oh-Nishi Arata、Ono Yuichi、Hirano Shinji、Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 525 号: 14 ページ: 2971-2990

    • DOI

      10.1002/cne.24250

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crus I in the Rodent Cerebellum: Its Homology to Crus I and II in the Primate Cerebellum and Its Anatomical Uniqueness Among Neighboring Lobules2017

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Izumi
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: 17 号: 1 ページ: 49-55

    • DOI

      10.1007/s12311-017-0911-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lobular homology in cerebellum hemispheres of humans, non-human primates and rodents: a structural, axonal tracing and molecular expression analysis.2017

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Fujita H, Nedelescu H, Biswas MS, Sato C, Ying S, Takahashi M, Akita K, Higashi T, Aoki I, Sugihara I.
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 2449-2472

    • DOI

      10.1007/s00429-017-1436-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Purkinje cell intrinsic excitability and plasticity linked with longitudinal compartmentalization in the mouse cerebellar cortex.2020

    • 著者名/発表者名
      Viet T Nguyen-Minh, Khoa Tran-Anh, Izumi Sugihara
    • 学会等名
      CBIR 若手インスパイアシンポジウム.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Organization of longitudinal compartments in the developing paraflocculus of the postnatal mouse cerebellum.2020

    • 著者名/発表者名
      Saddam K. Panezai, Yuanjun Luo, Viet T. Nguyen-Minh, Izumi Sugihara
    • 学会等名
      CBIR 若手インスパイアシンポジウム.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of Purkinje cell compartmentalization in the embryonic mouse cerebellum, analysis with birthday-specific neuronal labeling.2019

    • 著者名/発表者名
      Khoa Tran-Anh, Tatsumi Hirata, Viet Nguyen-Minh, Izumi Sugihara
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Japanese Neuroscience Society (Neuroscience 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Purkinje cell intrinsic excitability and plasticity linked with longitudinal compartmentalization in the mouse cerebellar cortex.2019

    • 著者名/発表者名
      Viet T Nguyen-Minh, Khoa Tran-Anh, Izumi Sugihara.
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Japanese Neuroscience Society (Neuroscience 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single axon morphology of medial vestibular nucleus neurons that project to the cerebellum.2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ando, Izumi Sugihara
    • 学会等名
      42th Annual Meeting of Japanese Neuroscience Society (Neuroscience 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一前庭神経核細胞における小脳への軸索投射様式の解析2019

    • 著者名/発表者名
      安藤 貴弘、杉原 泉
    • 学会等名
      めまい平衡学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The lobular and striped organization of the cerebellar hemisphere in relation to projection patterns of afferent and efferent axons in rodents, with a special focus on crus I.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I, Biswas MS, Sarpong GA, Luo Y
    • 学会等名
      The 75th Fujihara Seminar ‘cerebellum as a CNS hub’, Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan. Deceber 1-4, 2018, December 3. Tokyo
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single axon morphology revealed distinct groups of spinocerebellar projections.2018

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      第10回CBIR/ONSA/大学院セミナー共催若手インスパイアシンポジウム2018年2月13日東京医科歯科大学
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The ansiform lobule (crus I in the rodent cerebellum) is unique in its conformation, axonal connection, striped pattern, evolution and development in the mammalian cerebellum.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of the Society for Research on the Cerebellum and Ataxias (SRCA): from Development to Disease
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Historical inconsistency in definitions of cerebellar hemispheric lobules (crus I and crus II of the ansiform lobule) of non-human primates.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I, Luo Y, Fujita H.
    • 学会等名
      Neuroscience 2018, November 3-7 in San Diego, CA.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Single axon morphology of the spinocerebellar projection in the mouse.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugihara I, Luo Y.
    • 学会等名
      Neuroscience 2018, November 3-7 in San Diego, CA.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of compartments in the cerebellar nuclei and inferior olive based on molecular expression patterns and topography of Purkinje cell axonal projections.2017

    • 著者名/発表者名
      Gideon A Sarpong GA, Fujita H, Vibulyaseck S, Hirano S, Sugihara I.
    • 学会等名
      40th Annual Meating of Japanese Neuroscience Society, Yokohama International Conference Hall.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Separation and migration of Purkinje cell subsets observed in the OL-KO mouse embryonic cerebellar cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Viboonyasek S, Fujita H, Luo Y, Ono Y, Hirano S, Sugihara I.
    • 学会等名
      40th Annual Meating of Japanese Neuroscience Society, Yokohama International Conference Hall.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Morphology of single pontocerebellar axons reconstructed in the mouse cerebellum.2017

    • 著者名/発表者名
      Biswas MS, Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      40th Annual Meating of Japanese Neuroscience Society, Yokohama International Conference Hall.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Morphology of single spinocerebellar axons in the mouse.2017

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Sugihara I.
    • 学会等名
      40th Annual Meating of Japanese Neuroscience Society, Yokohama International Conference Hall.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Early development of the longitudinal striped compartments in the prenatal mouse cerebellum studied with three-dimensional mapping of Protocadherin 10 expression2016

    • 著者名/発表者名
      Vibulyaseck S, Sarpong GA, Fujita H, Hirano S, Sugihara I
    • 学会等名
      Neuroscience 2016, The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama , Yokohama
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of the cerebellar lobules that are homologous to human crus I/II in macaque, marmoset, rat and mouse2016

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Fujita H, Hermina N, Sato C, Ying S, Takahashi M, Biswas MS, Akita K, Aoki I, Sugihara I
    • 学会等名
      Neuroscience 2016, The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama , Yokohama
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of expression patterns of different marker molecules of the cerebellar longitudinal striped compartments in the mouse2016

    • 著者名/発表者名
      Sarpong GA, Fujita H, Vibulyaseck S, Furuichi T, Hirano S, Sugihara I
    • 学会等名
      Neuroscience 2016, The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama , Yokohama
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] The Olivocerebellar Tract. in: Gruol DL. Et al. Ed Essentials of Cerebellum and Cerebellar Disorders. A Primer For Graduate Students.2016

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Sugihara I
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 システム神経生理学分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/phy1.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] TMDU, Department of Systems Neurophysiology

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/med/eng/eng/phy1-E.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学 システム神経生理学分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/phy1.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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