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In vivoホールセル記録と光遺伝学で解明する運動関連神経活動安定化の神経基盤

研究課題

研究課題/領域番号 17K13277
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 脳計測科学
研究機関東京大学

研究代表者

蝦名 鉄平  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30611206)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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)
キーワードin vivo ホールセル記録 / 2光子イメージング / マウス運動野 / in vivoホールセル記録 / in vivo 2光子イメージング / 神経科学
研究成果の概要

歩く、走る、何かを掴むといった運動に伴って、脳は特定のパターンを持った神経活動を生成する。運動の学習は、その運動をコードする神経活動を安定に再現できるようにして、ばらつきの少ない動作を可能にする。本研究ではこれまでに、このような安定な神経活動を生成する神経基盤を明らかにする事を目的として、運動中のマウス大脳皮質で同一のニューロンからその活動とシナプス入力を記録する方法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、運動中のマウス大脳皮質で同一のニューロンからその活動とシナプス入力を記録する方法を開発した。
運動実行時に単一細胞へのシナプス入力を記録する方法はこれまで、その技術的困難さからほとんど研究が行われてこなかった。そのため本研究で開発した技術によって、新規の神経活動安定化のメカニズムを明らかにできると期待される。また、運動実行にかかわる神経活動安定化のメカニズム解明を通して、例えば、脳損傷後のリハビリテーションなどの効率化へとつながる事が期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Common marmoset as a model primate for study of the motor control system2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Masanori、Ebina Teppei
    • 雑誌名

      Current Opinion in Neurobiology

      巻: 64 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1016/j.conb.2020.02.013

    • 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] Arm movements induced by noninvasive optogenetic stimulation of the motor cortex in the common marmoset2019

    • 著者名/発表者名
      Ebina Teppei、Obara Keitaro、Watakabe Akiya、Masamizu Yoshito、Terada Shin-Ichiro、Matoba Ryota、Takaji Masafumi、Hatanaka Nobuhiko、Nambu Atsushi、Mizukami Hiroaki、Yamamori Tetsuo、Matsuzaki Masanori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 45 ページ: 22844-22850

    • DOI

      10.1073/pnas.1903445116

    • 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] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of marmosets during upper-limb movement tasks2018

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T., Masamizu, Y., Tanaka, YR., Watakabe, A., Hirakawa, R., Hirayama, Y., Hira, R., Terada, S., Koketsu, D., Hikosaka, K., Mizukami, H., Nambu, A., Sasaki, E., Yamamori, T. and Matsuzaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 印刷中

    • 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
  • [学会発表] Fluorescent glass pipettes for optically targeted electrophysiological recordings.2019

    • 著者名/発表者名
      1.Okamoto, K., Fuji, N., Ebina, T., Konishi, K., Sato, Y., Kashima, T., Nakano, R., Hioki, H., Takeuchi, H., Yumoto, J., Matsuzaki, M. and Ikegaya, Y.
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calcium imaging of the auditory mismatch negativity (aMMN) responses in common marmosets.2019

    • 著者名/発表者名
      2.Obara, K., Ebina, T., Masamizu, Y., Terada, S., Uka, T., Komatsu, M., Ichinohe, N., Watakabe, A., Mizukami, H., Yamamori, T., Kasai, K. and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      The 42th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Upper-limb movements induced by optogenetic stimulation of the motor cortex in the common marmoset.2019

    • 著者名/発表者名
      3.Ebina, T., Obara, K., Masamizu, Y., Terada, S., Watakabe, A., Matoba R., Hatanaka, N., Nambu, A., Mizukami, H., Yamamori, T. and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      The 42th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of non-human primate during reaching tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T., Masamizu, Y., Obara, K., and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テルビウムドープガラスの蛍光を手がかりにした標的パッチクランプ法2019

    • 著者名/発表者名
      岡本和樹, 藤井直樹, 蝦名鉄平, 小西邦昭, 佐藤由宇, 中野利沙子, 日置寛之, 山口瞬, 竹内春樹, 湯本潤司, 松崎政紀, 池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging of neuronal activity in the motor cortex of marmosets during reaching tasks.2019

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T., Masamizu, Y., Tanaka, YR., Watakabe, A., Hirakawa, R., Hirayama, Y., Hira, R., Terada, S., Koketsu, D., Hikosaka, K., Mizukami, H., Nambu, A., Sasaki, E., Yamamori, T. and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional imaging of the auditory cortex in common marmosets: For elucidating the mechanisms of the auditory mismatch negativity2019

    • 著者名/発表者名
      Obara, K., Ebina, T., Masamizu, Y., Uka, T., Komatsu, M., Ichinohe, N., Watakabe, A., Mizukami, H., Yamamori, T., Kasai, K., and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of common marmosets during reaching tasks2018

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T.
    • 学会等名
      国際ワークショップ「遺伝子導入技術の利用による霊長類脳機能操作とイメージング」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-photon calcium imaging in the motor cortex of common marmosets during upper-limb movement tasks.2018

    • 著者名/発表者名
      Masamizu, Y., Ebina, T., and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of common marmosets during reaching tasks2018

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T.
    • 学会等名
      Joint symposium of 10th Optogenetics Research Conference and Second International Symposium on Brain Information Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-photon imaging of neuronal activity in motor cortex of common marmosets during upper-limb movement behavior tasks2018

    • 著者名/発表者名
      Ebina, T., Masamizu, Y., and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-photon imaging in primary motor cortex during a forelimb movement task in the head-restrained common marmoset2017

    • 著者名/発表者名
      1.Ebina, T., Masamizu, Y., Hirakawa, R., Watakabe, A., Ohkura, M., Kobayashi, K., Koketsu, D., Nambu, A., Hikosaka, K., Sasaki, E., Nakai, J., Yamamori, T. and Matsuzaki, M.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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