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視覚経験依存的な神経回路の再構成における睡眠の働き

研究課題

研究課題/領域番号 17700374
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

宮本 浩行  独立行政法人理化学研究所, 神経回路発達研究チーム, 研究員 (90312280)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード睡眠・覚醒 / マウス視覚野 / 眼優位可塑性 / 抑制性ニューロン / マルチユニット記録 / ディアゼパム / 無麻酔慢性記録 / テトロード / 知覚学習 / NMDA受容体
研究概要

本研究課題は記憶・学習の素過程としての神経系の可塑性における睡眠の働きを回路網レベルで解析することを目的としている。このため睡眠と可塑性とが相互に影響を及ぼすことが知られている第一次マウス視覚野に注目しマルチニューロン活動を慢性的に記録する実験系の構築を行った.
初年度は電極、手術法、記録法、神経活動の分離、解析に関して種々の条件を検討し、複数の可動式テトロード電極を装着した成熟マウスの皮質から自由行動下あるいは麻酔下動物から安定したマルチユニット記録が可能になった。さらに発達期に限られていた視覚野(眼優位)可塑性の時期を薬物的に制御できるミュータントマウス(GAD65)を利用し可塑性の有無と睡眠の様態との関連について調べた。睡眠量、睡眠脳波周波数、自発発火頻度、マルチニューロン間の相互相関、抑制性・興奮性細胞特性等の観点から、抑制系が減弱したGAD65マウスにおいても野生型同様の睡眠を示していると考えられた.
次年度では行動中マウスにおいて視覚刺激に対する皮質ニューロン応答を記録・定量し、その睡眠・覚醒状態依存性、神経活動間の結合特性を推定した.また行動マウス単眼を非侵害的に一時的に遮蔽することで覚醒動物(通常は麻酔下)の眼優位性を調べた.視覚経験を操作しさらに薬物(ディアゼパム)を投与することで視覚ニューロンの応答特性が変化する過程をマルチニューロン活動記録で数日に渡って追跡する実験を行つた.対照実験もすすめ神経回路網の変化時における睡眠の働きを知るための基盤が整った.また同じ記録システムを用いて麻酔下で多点電極(シリコンプローブ)により系統的かつ詳細に回路網特性の解析や麻酔状態と無麻酔状態の比較を検討した.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 徐波睡眠の発達と視床皮質回路の可塑性2006

    • 著者名/発表者名
      宮本浩行, ヘンシュ貴雄
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience 24

      ページ: 1108-1111

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bidirectional interaction of sleep and synaptic plasticity : A view from visual cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, H., Hensch, T.K.
    • 雑誌名

      Sleep and Biological Rhythms 4

      ページ: 35-43

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 神経系の可塑性・発達と睡眠2006

    • 著者名/発表者名
      宮本浩行, ヘンシュ貴雄
    • 雑誌名

      Brain Medical 18

      ページ: 87-93

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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