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生後発達期シナプス刈り込みのエピジェネティクスによる制御

研究課題

研究課題/領域番号 18H04012
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

狩野 方伸  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (40185963)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2020年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2019年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2018年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
キーワードシナプス刈り込み / 生後発達 / 小脳 / プルキンエ細胞 / 登上線維 / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / マウス
研究成果の概要

生後発達期の神経系におけるシナプス刈り込みは、動物が環境に適応するために神経回路を最適化する仕組みと考えられる。シナプス刈り込みには神経の活動が必須と考えられるが、神経の活動がどのような遺伝子発現を経てシナプス刈り込みを引き起こし、永続的な神経回路の変化として固定化されるのかはよくわかっていなかった。本研究では、マウスの小脳でみられるシナプス刈り込みをモデルとして、その仕組みを追及し、これに関わるエピジェネテイック因子や転写因子を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

シナプス刈り込みは、大脳皮質を含めた生後発達期の神経系で普遍的にみられる現象であり、正常な脳機能の発達に必須である。したがって、そのメカニズムの解明は、脳機能の発達の仕組みを理解するうえで極めて重要である。さらに、生後発達期のシナプス刈り込みの障害が自閉スペクトラム症の、また、思春期における過剰なシナプス刈り込みが統合失調症の発症に関連すると広く考えられており、これらの病態解明や治療法開発の点からも極めて重要である。シナプス刈り込みに関わることが知られている因子の中に精神神経疾患の関連遺伝子が含まれていることからも、その重要性が示唆される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 7件、 査読あり 25件、 オープンアクセス 20件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 37件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] TUM School of Medicine(ドイツ)

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    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 号: 1 ページ: 100238-100238

    • DOI

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    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 31 号: 12 ページ: 107797-107797

    • DOI

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    • NAID

      120007053424

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    • 雑誌名

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      巻: 107 号: 3 ページ: 552

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2020.05.008

    • URL

      https://localhost/en/publications/1d845831-3ee8-4cde-ae73-3f4d6bcffcb0

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    • 著者名/発表者名
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      Annals of Clinical and Translational Neurology

      巻: 7 号: 7 ページ: 1117

    • DOI

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    • 著者名/発表者名
      Kuboyama Kazuya、Inoue Takafumi、Hashimotodani Yuki、Itoh Takuya、Suzuki Tohsuke、Tetsuzawa Aya、Ohtsuka Yosuke、Kinoshita Ryo、Takara Ren、Miyazawa Tohru、Gusain Pooja、Kano Masanobu、Yamada Maki K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 15266-15266

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72248-4

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      巻: 32 号: 11 ページ: 108126-108126

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    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 5140-5140

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18861-3

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    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 17844-17844

    • DOI

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    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 12 ページ: 101820-101820

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101820

    • NAID

      120006979860

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    • 著者名/発表者名
      Rai Yurie、Watanabe Takaki、Matsuyama Kyoko、Sakimura Kenji、Uesaka Naofumi、Kano Masanobu
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 462 ページ: 36

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2020.04.035

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    • 雑誌名

      ACS Chemical Neuroscience

      巻: 11 号: 4 ページ: 567

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.9b00599

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/43421c4b-6363-4964-88df-73cb9341f1d6

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    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 10 号: 1 ページ: 35-35

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    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 3 ページ: 100921-100921

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      10.1016/j.isci.2020.100921

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    • 著者名/発表者名
      Inoue M, Takeuchi A, Manita S, Horigane S-i, Sakamoto M, Kawakami R, Yamaguchi K, Otomo K, Yokoyama H, Kim R, Yokoyama T, Takemoto-Kimura S, Abe M, Okamura M, Kondo Y, Quirin S, Ramakrishnan C, Imamura T, Sakimura K, Nemoto T, Kano M, Fujii H, Deisseroth K, Kitamura K, Bito H.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 177 号: 5 ページ: 1346

    • DOI

      10.1016/j.cell.2019.04.007

    • URL

      https://localhost/en/publications/a48843c1-543d-4414-a93c-3cab0e1df627

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    • 著者名/発表者名
      Nakao Harumi、Kishimoto Yasushi、Hashimoto Kouichi、Kitamura Kazuo、Yamasaki Miwako、Nakao Kazuki、Watanabe Masahiko、Kano Masanobu、Kirino Yutaka、Aiba Atsu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7353-7353

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43744-z

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/95dbd322-e65c-45e4-b83a-c0646c363d43

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    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

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      巻: 8 ページ: 1191-1191

    • DOI

      10.12688/f1000research.18903.1

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    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

      Brain, Behavior, and Immunity

      巻: 81 ページ: 399

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2019.06.036

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    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

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      巻: 8

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      10.7554/elife.47021

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    • 著者名/発表者名
      Tanigami H, Yoneda M, Tabata Y, Echigo R, Kikuchi Y, Yamazaki M, Kishimoto Y, Sakimura K, Kano M, Ohno-Shosaku T
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 421 ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2019.09.040

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/ef266475-a263-4e70-ac99-49f64afb5155

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      Sakai Y, Kassai H, Nakayama H, Fukaya M, Maeda T, Nakao K, Hashimoto K, Sakagami H, Kano M, Aiba A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 2799-2799

    • DOI

      10.1038/s41598-019-38730-4

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    • 著者名/発表者名
      Kikuchihara Saori、Sugio Shouta、Tanaka Kenji F.、Watanabe Takaki、Kano Masanobu、Yamazaki Yoshihiko、Watanabe Masahiko、Ikenaka Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 147 号: 3 ページ: 344

    • DOI

      10.1111/jnc.14486

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/c8a5e4d8-85a0-4ec2-bdca-d25c6e55a3a4

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    • 著者名/発表者名
      Hashimotodani Y, Karube F, Yanagawa Y, Fujiyama F, Kano M
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 25 号: 10 ページ: 2704

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.11.016

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/2a68c5ca-2b91-4cc2-a439-0b76b4a2f581

    • 関連する報告書
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    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenji、Kita Yoshihiro、Tokuoka Suzumi M.、Hamano Fumie、Yamazaki Maya、Sakimura Kenji、Kano Masanobu、Shimizu Takao
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 号: 2 ページ: 2484

    • DOI

      10.1096/fj.201801203r

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  • [雑誌論文] Control of excessive neural circuit excitability and prevention of epileptic seizures by endocannabinoid signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Sugaya Yuki, Kano Masanobu
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: 75 号: 15 ページ: 2793

    • DOI

      10.1007/s00018-018-2834-8

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    • 著者名/発表者名
      Kano Masanobu、Watanabe Takaki、Uesaka Naofumi、Watanabe Masahiko
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      巻: 17 号: 6 ページ: 722

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      10.1007/s12311-018-0964-z

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      第43回日本神経科学大会
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      第43回日本神経科学大会
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    • 著者名/発表者名
      Takaki Watanabe, Honoka Suzuki, Kazuto Sakoori, Shutaro Inoue, Tsubasa Akamatsu, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
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      Yuki Sugaya, Kenji Sakimura, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第97回日本生理学会
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    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Nagahama, Kazuto Sakoori Takaki Watanabe, Michinori Koebis, Naofumi Uesaka, Atsu Aiba, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rational engineering of XCaMPs, a multiclolor GECI suite for in vivo imaging of complex brain circuit dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Inoue, Atsuya Takeuchi, Satoshi Manita, ..., Masanobu Kano, Hajime Fujii Deisseroth Karl, Kazuo Kitamura, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AiCE mouse: A novel tool to probe LTP-related change in dendritic spines2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kuboyama, Takafumi Inoue, Yuki Hashimotodani, Takuya Itoh, Tohsuke Suzuki, Yosuke Ohtuska, Ryo Kinoshita, Pooja Gusain, Masanobu Kano, Shigeo Okabe, Maki K Yamada
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of visual evoked potential in a mouse line with 22q11.2 deletion, a putative mouse model of schizophrenia2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Saito, Michinori Koebis, Yuki Sugaya, Masanobu Kano, Atsu Aiba
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Climbing fiber synapse elimination in aldolase C-positive Purkinje cells is delayed compared to aldolase C-positive Purkinje cells and requires phospholipase C β3 in the developmental cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Takaki Watanabe, Yurie Rai, Honoka Suzuki, Tsubasa Akamatsu, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of dentate granule cell activity during fear memory extinction in freely moving mice2019

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Carrier Ruiz, Yuki Sugaya, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural mechanisms of synapse remodeling in the developing brain2019

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Function of adult-born neurons in maturation of fear memory engram during sleep2019

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sakaguchi, Iyo Koyanagi, Alvaro Carrier-Ruiz, Pable Vergara, ... Masanobu Kano, Masashi Yanagisawa, Deependra Kumar
    • 学会等名
      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression mapping, quantification, and complex formation of GluD1 and GluD2 glutamate receptors in adult mouse brain2019

    • 著者名/発表者名
      Kohtarou Konno, Chihiro Nakamoto, Kenji Sakimura, Masanobu Kano, Masahiko Watanabe
    • 学会等名
      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synapse remodeling in developing Purkinje cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kano, Masanobu
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cellular and Circuit Mechanisms of Developmental Synapse Pruning in the Cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Kano, Masanobu
    • 学会等名
      NUS Neuroscience & Technology Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular, cellular and circuit mechanisms of activity-dependent synapse elimination in the developing cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      International Symposium: Current Perspectives on Functional and Dysfunctional Neural Circuits
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discovery and investigation of cerebellar long-term depression at Masao Ito’s lab2019

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduced synaptic inputs in prefrontal cortex by lack of a mental disorder-related epigenetic factor2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Nagahama, Kazuto Sakoori, Takaki Watanabe, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fndc3b promotes climbing fiber synapse elimination partly by inhibiting STAT3 in the cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Kushibe Kyoko, Celine Mercier, Takaki Watanabe, Taisuke Miyazaki, Miwako Yamasaki, Masahiko Watanabe, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activity-dependent synapse elimination in the developing cerebellum2019

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Uesaka, Tzu-Huei Kao, Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerated climbing fiber synapse elimination in cerebellar Purkinje cells lacking protocadherin 102019

    • 著者名/発表者名
      Takaki Watanabe, Shutaro Inoue, Tsubasa Akamatsu, Honoka Suzuki, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of dentate granule cell activity during fear memory extinction in freely moving mice2019

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Carrier Ruiz, Yuki Sugaya, Masanobu Kano
    • 学会等名
      FAOPS2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural circuit mechanisms of synapse elimination in the developing cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      The 9th International Symposium of the Society for Research on the Cerebellum and Ataxias
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural circuit mechanisms underlying activity-dependent synapse elimination in the developing cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Retrograde BDNF signaling required for synapse elimination in the developing cerebellum2018

    • 著者名/発表者名
      Myeong Jeong Choo, Naofumi Uesaka, Masahiko Watanabe, Kenji Sakimura, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impaired synapse development in mouse medial prefrontal cortex by deletion of a histone-modifying enzyme implicated in psychiatricc disorder2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Nagahama, Kazuto Sakoori, Takaki Watanabe, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of synaptic transmission in climbing fiber to Purkinje cell synapse elimination during postnatal cerebellar development2018

    • 著者名/発表者名
      Tzu-Huei Kao, Kyoko Matsuyama, Naofumi Uesaka, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dentate granule cell activity druing fear memory extinction in freely moving mice2018

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Carrier Ruiz, Yuki Sugaya, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near-infrared deep brain stimulation via upconversion nanoparticle-mediated optogenetics2018

    • 著者名/発表者名
      Linmeng He, Shuo Chen, Adam Xachary Weitemier, Xiyu Wang, Yanqiu Tao, ... Masanobu Kano, ... Kenji F Tanaka, Thomas J McHugh
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near-infrared deep brain stimulation via upconversion nanoparticle-mediated optogenetics2018

    • 著者名/発表者名
      S. Chen, A. Z. Weitemier, X. Zeng, L. He, X. Wwang, Y. Tao, A. Huang, Y. Hashimotodani, M. Kano, H. Iwasaki, L. K. Parajuli, S. Okabe, D. Loong, A. H. All, I. Tsutsui-Kimura, K. F. Tanaka, X. Liu, T. J. Mchugh
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function of the adult-born neurons in memory consolidation during sleep2018

    • 著者名/発表者名
      D. Kumar, I. Koyanagi, A. C. Ruiz, P. Vergara, Y. Sugaya, S. Srinivasan, M. Kasuya, T.-S. Yu, K. Vogt, M. Muratani, T. Ohnishi, S. Singh, C. M. Teixeira, P. Nondhalee, T. Naoi, T. J. Mchugh, S. G. Kernie, M. Kano, T. Ssakurai, M. Yanagisawa, M. Sakaguchi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activity of cerebellar climbing fibers represents forelimb movements during voluntary lever-pull task in mice2018

    • 著者名/発表者名
      N. Hidaka, S. Tsutsumi, K. Ikezoe, Y. Isomura, M. Kano, K. Kitamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Organization of the functional inputs from the sensorimotor cortex to the cerebellum revealed by transcranial optogenetic mapping2018

    • 著者名/発表者名
      M. Choo, R. Hira, M. Matsuzaki, K. Ikezoe, G. J. Augustine, M. Kano, K. Kitamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms underlying climbing fiber synapse elimination during postnatal cerebellar development2018

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kano
    • 学会等名
      The 75th FUJIHARA Seminar: Cerebellum as a CNS Hub - from its evolution to therapeutic strategy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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