小脳における感覚情報統合のインビボホールセル記録と2光子イメージングによる解析

• 研究課題/領域番号: 18680034
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 東京大学 (2007-2008); 大阪大学 (2006)
• 研究代表者: 喜多村 和郎 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60423159)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 29,770千円 (直接経費: 22,900千円、間接経費: 6,870千円); 2008年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2007年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2006年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
• キーワード: 2光子励起顕微鏡 / パッチクランプ法 / プルキンエ細胞 / シナプス統合 / 小脳 / 感覚入力 / ホールセル記録 / 2光子励起イメージング

研究概要

動物個体の小脳において、単一プルキンエ細胞が行う感覚シナプス入力の統合メカニズムを明らかにする目的で、2光子イメージングとホールセル記録の同時計測系の開発を行った。2光子イメージングにより個体脳内の単一ニューロンを可視化し、選択的にホールセル記録をおこなう方法を新規に考案、実現し、従来法と比較して格段に実験効率を向上させることに成功した。さらに、覚醒動物におけるホールセル記録法の開発にも成功し、小脳プルキンエ細胞の感覚情報統合を定量的に解析する道を開いた。

研究成果

• [雑誌論文] 2光子励起顕微鏡法を使った単一ニューロンの機能計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 雑誌名: バイオインダストリー 26 ページ: 47-55
• [雑誌論文] Targeted patch-clamp recordings and single-cell electroporation of unlabeled neurons in vivo (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K., Judkewitz, B., Kano, M., Denk, W. & Hausser, M.
  • 雑誌名: Nat. Methods 5 ページ: 61-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] in vivoにおける神経活動の2光子励起観察法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 雑誌名: 実験医学増刊 26 ページ: 157-164
• [雑誌論文] Targeted patch-clamp recordings and single-cell electroporation of unlabeled neurons in vivo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Kitamura
  • 雑誌名: Nature Methods 5 ページ: 61-67
  • 査読あり
• [学会発表] 動物個体脳における神経活動の多光子励起顕微鏡による観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 光・量子デバイス研究会
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2009-02-13
• [学会発表] Developmental changes in climbing fiber responses of cerebellar Purkinje cells revealed by whole-cell patch-clamp recordings in vivo (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawamura, H. Nakayama, K. Kitamura, M. Kano
  • 学会等名: Neuroscience 2008
  • 発表場所: ワシントンDC
  • 年月日: 2008-11-18
• [学会発表] 小脳皮質における登上線維微小帯域のin vivo2光子イメージングによる解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎, 橋爪幹, 狩野方伸
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「細胞機能を制御するシグナリング機構の普遍性と特異性」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 2光子イメージングを用いた個体脳単一ニューロンからの選択的記録法とその可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 発達期小脳プルキンエ細胞のin vivoパッチクランプ法による解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河村吉信, 中山寿子, 喜多村和郎, 狩野方伸
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] Targeted whole-cell recordings from unlabeled neurons in vivo (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K.
  • 学会等名: NIPS-JST国際研究集会「神経科学における非線形イメージングと蛍光バイオセンサーの最前線」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-04-18
• [学会発表] 単一ニューロンにおけるシナプス統合のin vivoパッチクランプと2光子イメージングによる解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 「統合脳」ワークショップ「樹状突起・スパイン」
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-08-22
• [学会発表] 新しいin vivo可視化パッチクランプ法の開発とその応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 第84回日本生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-03-21
• [学会発表] Targeted patch-clamp recordings from unlabeled neurons in the mammalian brain (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kitamura, W. Denk, M. Hausser
  • 学会等名: Neuroscience 2006
  • 発表場所: アトランタ
  • 年月日: 2006-10-15
• [学会発表] Tageted patch-clamp recording from unlabelled neurons in vivo (2006)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 第29回日本神経科学学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2006-07-21
• [学会発表] 生体内における神経活動の2光子励起イメージング (2006)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「シナプス可塑性の分子的基盤」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2006-06-28
• [図書] 2光子励起顕微鏡法を使った単一ニューロンの機能計測. ,Vol.26, No.2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎
  • 出版者: バイオインダストリー
• [図書] in vivoにおける神経活動の2光子励起観察法. 実験医学増刊,Vol.26, No.12 (2008)
  • 著者名/発表者名: 喜多村和郎