透明頭蓋マウス大脳皮質における高次感覚情報処理機構の研究

• 研究課題/領域番号: 17023020
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 澁木 克栄 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40146163)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 75,300千円 (直接経費: 75,300千円); 2009年度: 14,200千円 (直接経費: 14,200千円); 2008年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円); 2007年度: 14,000千円 (直接経費: 14,000千円); 2006年度: 15,200千円 (直接経費: 15,200千円); 2005年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円)
• キーワード: フラビン蛋白蛍光 / 経頭蓋イメージング / 体性感覚野 / 視覚野 / 聴覚野 / マウス / 末梢神経損傷 / 神経因性疼痛 / Meissner小体 / GDNF / 眼優位性可塑性 / 斜視 / 片眼プリズム / 頭頂連合野 / プロトカドヘリン / 臨界期 / 末梢神経 / 自発発火 / 活動依存的可塑性 / 痛覚過敏症 / NMDA受容体 / 尺骨神経 / 正中神経 / 橈骨神経

研究概要

脳が活動すると酸素代謝が活性化され、ミトコンドリアのフラビン蛋白が酸化され、緑色蛍光を発する。この活動依存的な緑色自家蛍光変化を用いると脳機能イメージングが可能である。特にマウスは頭蓋骨が透明なため、脳に外科的ダメージを加えることなしに経頭蓋的に大脳皮質活動の活動を可視化することができる。我々はこの方法を用い、体性感覚野、視覚野、聴覚野の3つの主要な感覚野において経験依存的な可塑性を記録し、解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Cortical depression in the mouse auditory cortex after sound discrimination learning (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohshima S, Tsukano H, Kubota Y, Takahashi K, Hishida R, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 67 ページ: 51-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial imaging of somatotopic map plasticity after tail cut in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Brain Res 1319 ページ: 54-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial imaging of somatotopic map plasticity after tail cut in mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Brain research 1319 ページ: 54-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cortical depression in the mouse auditory cortex after sound discrimination learning. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohshima S, Shibuki K, 他5名
  • 雑誌名: Neuroscience research (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity dependent glial swelling is impaired in aquaporin-4 knockout mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Tsujita M, Kakita A, Shibuki K, Sakimura K, Kwee KL, Nakada T:
  • 雑誌名: Neurosci Res 64 ページ: 208-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial flavoprotein fluorescence imaging of mouse cortical activity and plasticity (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohmi M, Takahashi K, Kubota Y, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: J Neurochem 109Suppl.1 ページ: 3-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial flavoprotein fluorescence imaging of mouse cortical activity and plasticity. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohmi M, Shibuki K, 他3名
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 109 Suppl 1 ページ: 3-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial flavoprotein fluorescence imaging of mouse cortical activity and plasticity (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohmi M 他4名
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity dependent glial swelling is impaired in aquaporin-4 knockout mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kit aura H 他6名
  • 雑誌名: Neuroscience Research (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] マウス大脳皮質感覚野の経験による修飾 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澁木克栄, 他7名
  • 雑誌名: 生体の科学 60 ページ: 75-80
• [雑誌論文] Transcranial photo-inactivation of neural activities in the mouse auditory cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota Y, Kamatani D, Tsukano H, Ohshima S, Takahashi K, Hishida R, Kudoh M, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 60 ページ: 422-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial photo-inactivation of neural activities in the mouse auditory cortex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota Y, 他8名
  • 雑誌名: Neurosicence Research 60 ページ: 422-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感覚野経験依存的可塑性の経頭蓋蛍光イメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 澁木克栄, 他4名
  • 雑誌名: 蛋白質 核酸 酵素 53(No.4) ページ: 512-517
• [雑誌論文] Long-term depression induced by local tetanic stimulation in the rat auditory cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kamatani D, Hishida R, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: Brain Res 1166 ページ: 20-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of nitric oxide as a vasodilator in neurovascular coupling of mouse somatosensory cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Uozumi N, Tohmi M, Yamazaki M, Sakimura K, Kudoh M, Shimizu T, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 59 ページ: 160-171
  • NAID: 10024417303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experience-dependent formation of activity propagation patterns at the somatosensory S1 and S2 boundary in rat cortical slices (2007)
  • 著者名/発表者名: Kamatani D, Hishida R, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: Neuroimage 35 ページ: 47-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional local connections with differential activity-dependence and critical periods surrounding the primary auditory cortex in rat cerebral slices (2007)
  • 著者名/発表者名: Hishida R, Kamatani D, Kitaura H, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: Neuroimage 34 ページ: 679-693
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term depression induced by local tetanic stimulation in the rat auditory cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: watanabe K, 他4名
  • 雑誌名: Brain Research 1166 ページ: 20-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of nitric oxide as a vasodilator in neurovascular coupling of mousc somatosensory cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, 他7名
  • 雑誌名: Neurosicence Research 59 ページ: 160-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experience-dependent formation of activity propagation pattems at the somatosensory S1 and S2 boundary in rat cortical slices. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kamatani, D., Hishida, R., Kudoh, M., Shibuki, K.
  • 雑誌名: Neuroimage. 35 ページ: 47-57
• [雑誌論文] Functional local connections with differential activity-dependence and critical periods surrounding the primary auditory cortex in rat cerebral slices. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hishida, R., Kamatani, D., Kitaura, H., Kudoh, M., Shibuki K.
  • 雑誌名: Neuroimage. 34 ページ: 679-693
• [雑誌論文] Enduring critical period plasticity visualized by transcranial flavoprotein imaging in mouse primary visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohmi M, Kitaura H, Komagata S, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: J Neurosci 26 ページ: 11775-11785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of the auditory association cortex for discrimination of vowel-like sounds in rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Kudoh M, Nakayama Y, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Neuroreport 17 ページ: 1761-1766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound sequence discrimination learning motivated by reward requires dopaminergic D2 receptor activation in the rat auditory cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: Learn Mem 13 ページ: 690-698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of the auditory cortex in discrimination learning by rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 23 ページ: 1623-1632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial fluorescence imaging of auditory cortical plasticity regulated by acoustic environments in mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Hishida R, Kubota Y, Kudoh M, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 23 ページ: 1265-1276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial imaging of audiogenic epileptic foci in the cortex of DBA/2J mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Takao T, Murakami H, Fukuda M, Kawaguchi T, Kakita A, Takahashi H, Kudoh M, Tanaka R, Shibuki K
  • 雑誌名: Neuroreport 17 ページ: 267-271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endogenous fluorescence imaging of somatosensory cortical activities after discrimination learning in rats (2006)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K, Ono K, Hishida R, Kudoh M
  • 雑誌名: Neuroimage 30 ページ: 735-744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of the auditory association cortex for discrimination of vowel-like sounds in rats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kudoh, M., Nakayama, Y., Hishida, R., Shibuki, K.
  • 雑誌名: Neuroreport. 17 ページ: 1761-1766
• [雑誌論文] Sound sequence discrimination learning motivated by reward requires dopaminergic D2 receptor activation in the rat auditory cortex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kudoh, M., Shibuki, K.
  • 雑誌名: Learn. Mem. 13 ページ: 690-698
• [雑誌論文] Enduring critical period plasticity visualized by transcranial flavoprotein imaging in mouse primary visual cortex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohmi, M., Kitaura, H., Komagata, S., Kudoh, M., Shibuki.K.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 26 ページ: 11775-11785
• [雑誌論文] Roles of the auditory cortex in discrimination learning by rats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono K, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 23 ページ: 1623-1632
• [雑誌論文] Transcranial fluorescence imaging of auditory cortical plasticity regulated by acoustic environments in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Hishida R, Kubota Y, Kudoh M, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 23 ページ: 1265-1276
• [雑誌論文] Transcranial imaging of audiogenic epileptic foci in the cortex of DBA/2J mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takao T, Murakarni H, Fukuda M, Kawaguchi T, Kakita A, Takahashi H, Kudoh M, Tanaka R, Shibuki K
  • 雑誌名: NeuroReport 17 ページ: 267-271
• [雑誌論文] Endogenous fluorescence imaging of somatosensory cortical activities after discrimination learning in rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K, Ono K, Hishida R, Kudoh M
  • 雑誌名: Neurolmage Epub ahead of print, Nov.4
• [学会発表] 酸素代謝を反映するフラビン蛋白蛍光を用いた脳機能イメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 澁木克栄
  • 学会等名: 第43回酸素ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 東京(島津製作所)
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] Transcranial flavoprotein fluorescence imaging of experience-dependentcortical plasticity (2008)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K
  • 学会等名: The 3rd ISN Special Neurochemistry Conference 8th International Meeting on Brain Energy Metabolism
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2008-06-28
• [学会発表] Transcranial flavoprotein fluorescence imaging of neural activitiesin the mouse auditory cortex after sound discrimination learning (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohshima S, 他4名
  • 学会等名: 第12回聴覚研究フォーラム
  • 発表場所: 大津市
  • 年月日: 2007-12-02
• [学会発表] Transcranial fluorescence imaging of cortical responsesto harmonic and inharmonic sounds in the mouse auditory cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsukano H, 他4名
  • 学会等名: 第12回聴覚研究フォーラム
  • 発表場所: 大津市
  • 年月日: 2007-12-02
• [学会発表] 経頭蓋電気刺激を用いた麻酔下マウス皮質間結合の活性化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一, 他2名
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 末梢神経の自発発火阻止によって誘発されるマウス体性感覚野応答の増強 (2007)
  • 著者名/発表者名: 駒形成司, 他4名
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] 視覚空間情報とヒゲ空間情報の不一致で生ずる斜視マウス視覚野応答の抑圧 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉武講平, 他3名
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] マウスバレル野切片の視床刺激応答の経験依存的可塑性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健児, 他4名
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] 言語音認識機構のラットモデル:聴覚野に依存する合成言語音の弁別学習 (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤雅治, 他3名
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2007-09-10
• [図書] Flavoprotein fluorescence imaging of experience-dependent cortical plasticity in rodents(Frostig R ed) (2009)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K, Hishida R, Tohmi M, Takahashi K, Kitaura H, Kubota Y
  • 出版者: CRC Press
• [図書] Flavoprotein fluorescence imaging of experience-dependent corticalplasticity in rodents In : In Vivo Optical Imaging of Brain Function. 2nd Edition (Frostig R ed) (2009)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K, 他5名
  • 総ページ数: 528
  • 出版者: Chapman & Hall/CRC
• [図書] Coupling of brain function and metabolism: Endogenous flavoprotein fluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism.(Gibson G and Dienel G, ed, Handbook of Neurochemistry & Molecular Neurobiology) (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibuki K, Hishida R, Kitaura H, Takahashi K, Tohmi M
  • 出版者: Springer
• [図書] Coupling of brain function and metabolism : Endogenous flavoprotein fluorescence imaging of neural activities by local changes in energy metabolism. In Handbook of Neurochemistry ＆ Molecular Neurobiology. 3rd Edition, Vol. 5, Neural Energy Utilization (Gibson G and Dienel G, ed). (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibuki, K., Hishida, R., Kitaura, H., Takahashi, K., Tohmi, M.
  • 出版者: Springer, New York
• [備考]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/
• [備考]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/
• [備考]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.acjp/~physio/
• [備考]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/