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線条体ニューロン-グリアネットワークにおける自発活動の計測・解析とそのモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 19300105
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体生命情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

小山内 実  大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90286419)

研究分担者 土居 伸二  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50217600)
八木 哲也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50183976)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2008年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2007年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
キーワード生体情報 / 脳・神経 / 神経回路 / 自発活動 / カルシウムイメージング / 大脳基底核 / 生体生命情報学 / 神経科学 / 神経ネットワーク / イメージング / ニューロン / グリア / 線条体
研究概要

大脳基底核線条体における自発Ca^<2+>振動の、特徴、神経回路における情報処理への関与、を解明することを目指し、以下の点を明らかにした。(1)ニューロン、グリアの双方で、活動電位依存のCa^<2+>変化と比べるとはるかに持続時間の長い、自発Ca^<2+>振動が観測された。(2)ニューロンにおける自発Ca^<2+>振動は、グリアと比較して、振幅、持続時間、立ち上がり・減衰の傾き、それぞれ大きい値を持つものが多いことが判明した。(3) 活動電位を人為的に阻害した結果、ニューロンにおける自発Ca^<2+>振動の特徴は変化したが、グリアでは変化が見られなかった。これらの結果は、持続時間の長いCa^<2+>変動が、神経回路における情報処理に関与していることを示唆している。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (28件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Bifurcation-Based Model Construction of a Pyramidal Cell of the Primary Visual Cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Ishiki T, Tanaka S, Osanai M, Doi S, Kumagai S, Yagi T.
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 5

      ページ: 831-845

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Okazaki Y, Shiroma S, Takeno Y, Kaizo H, Yamada N, Tanaka S, Yaguchi Y, Yagi T.
    • 雑誌名

      SCIS & ISIS 2008

      ページ: 263-268

    • NAID

      130004672922

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global bifurcation analysis of a pyramidal cell model of the primary visual cortex : towards a construction of physiologically plausible model2008

    • 著者名/発表者名
      Ishiki T, Tanaka S, Osanai M, Doi S, Kumagai S, Yagi T.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4984

      ページ: 7-17

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線条体における自発カルシウム濃度変化2008

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 矢口雄一, 山田尚宏, 大星文人, 八木哲也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 128

      ページ: 1050-1057

    • NAID

      10021132986

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global bifurcation analysis of a pyramidal cell model of the primary visual cortex : towards a construction of physiologically plausible model.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishiki T, Tanaka S, Osanai M, Doi S, Kumagai S, Yagi T
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4984

      ページ: 7-17

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo.2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Okazaki Y, Shiroma S, Takeno Y, Kaizo H, Yamada N, Tanaka S, Yaguchi Y, Yagi T
    • 雑誌名

      SCIS & ISIS 2008

      ページ: 263-268

    • NAID

      130004672922

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 網膜電気刺激に対する網膜および視覚野応答の光学計測2007

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 榮原晴子, 澤井元, 宋文杰, 八木哲也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 127

      ページ: 1595-1602

    • NAID

      10019958372

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工視覚システム実現に向けた網膜電気刺激に対する神経節細胞応答の検証2007

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 北川豊啓, 八木哲也
    • 雑誌名

      生体医工学 45(1)

      ページ: 63-69

    • NAID

      110006381538

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工視覚システム実現に向けた網膜電気刺激に対する神経節細胞応答の検証2007

    • 著者名/発表者名
      小山内 実, 北川 豊啓, 八木 哲也
    • 雑誌名

      生体医工学 45

      ページ: 63-69

    • NAID

      110006381538

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 網膜電気刺激に対する網膜および視覚野応答の光学計測2007

    • 著者名/発表者名
      小山内 実, 榮原 晴子, 澤井 元, 宋 文杰, 八木 哲也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 127

      ページ: 1595-1602

    • NAID

      10019958372

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo2009

    • 著者名/発表者名
      Osanai M
    • 学会等名
      Advances in NeuroengineeringII
    • 発表場所
      Osaka University
    • 年月日
      2009-02-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo2009

    • 著者名/発表者名
      Osanai M
    • 学会等名
      Advances in Neuroengineering II
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-02-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 視覚野信号伝播における GABA 受容体阻害剤の効果. 脳と心のメカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      瀧本翔太, 田中哲史, 小山内実, 八木哲也
    • 学会等名
      第9回冬のワークショップ. ルスツ
    • 年月日
      2009-01-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 大脳基底核線条体における自発カルシウム濃度変化. 脳と心のメカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      矢口雄一, 小山内実, 山田尚宏, 田村貴彦, 八木哲也
    • 学会等名
      第9回冬のワークショップ. ルスツ
    • 年月日
      2009-01-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 視覚野信号伝播における GABA受容体阻害剤の効果2009

    • 著者名/発表者名
      瀧本翔太, 田中哲史, 小山内実, 八木哲也
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム 第9回冬のワークショップ
    • 発表場所
      北海道虻田郡留寿都村
    • 年月日
      2009-01-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 大脳基底核線条体における自発カルシウム濃度変化2009

    • 著者名/発表者名
      矢口雄一, 小山内実, 山田尚宏, 田村貴彦, 八木哲也
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム 第9回冬のワークショップ
    • 発表場所
      北海道虻田郡留寿都村
    • 年月日
      2009-01-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous Ca2+ transients in neurons and glial cells in the striatum2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Yaguchi Y, Yamada N, Yagi T
    • 学会等名
      Program No.179.14. Neuroscience Meeting Planner : Soc. Neurosci. 2008
    • 発表場所
      Online. Washington, DC
    • 年月日
      2008-11-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Spontaneous Ca^<2+> transients in neurons and glial cells in the striatum.2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Yaguchi Y, Yamada N, Yagi T
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・ワシントンDC
    • 年月日
      2008-11-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 線条体ニューロン・グリアにおける自発カルシウム変動2008

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 矢口雄一, 山田尚宏, 八木哲也
    • 学会等名
      第23回生体・生理工学シンポジウム論文集 : 77-78
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 線条体ニューロン・クリアにおける自発カルシウム変動2008

    • 著者名/発表者名
      小山内 実, 矢口 雄一, 山田尚宏, 八木哲也
    • 学会等名
      第23回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Okazaki Y, Shiroma S, Takeno Y, Kaizo H, Yamada N, Tanaka S, Yaguchi Y, Yagi T.
    • 学会等名
      SCIS & ISIS 2008
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization of brain activity from in vitro to in vivo.2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Okazaki Y, Shiroma S, Takeno Y, Kaizo H, Yamada N, Tanaka S, Yaguchi Y, Yagi T
    • 学会等名
      SCIS & ISIS 2008
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 抑制性シナプス伝達が視覚野神経回路中の信号伝播に与える影響2008

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 田中哲史, 武野祐介, 八木哲也
    • 学会等名
      第12回視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Inhibitory synapses are responsible for the signal propagation properties in the visual cortical circuit2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Tanaka S, Takeno Y, Yagi T.
    • 学会等名
      Neurosci. Res. 61 (Suppl. 1), S175
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Inhibitory synapses are responsible for the signal propagation properties in the visual cortical circuit2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Tanaka S, Takeno Y, Yagi T
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous Ca2+ transients in neurons and glial cells of the striatum. J2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Yamada N, Yaguchi Y, Yagi T.
    • 学会等名
      Physiol. Sci. 58 (Suppl.) : S56
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Calcium imaging for investigating the spatio-temporal properties of the neural activity2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M
    • 学会等名
      EDIS 2008 satellite symposium "Advances in Neuroengineering"
    • 発表場所
      Osaka University
    • 年月日
      2008-01-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Research and development for an advanced bio-imaging system(Proceedings : 165-168)2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Okuno H, Ohkura S, Ida T, Kanemoto D, Hasegawa J, Kotani N, Hashimoto Y, Ohkura T.
    • 学会等名
      1st Global COE International Symposium "Electronic Devices Innovation"
    • 発表場所
      Osaka University
    • 年月日
      2008-01-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] On the propagation of signals in visual cortex induced by electrical stimulation -Where to stimulate with a cortical implant?-2008

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Shiroma S, Takeno Y, Uegaki H, Tanaka S, Yagi T.
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Biological and Physiological Engineering/The 22nd SICE Symposium on Biological and Physiological Engineering : 153-154
    • 発表場所
      Harbin, China
    • 年月日
      2008-01-14
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 大域的分岐解析に基づく大脳皮質視覚野錐体細胞モデルの構築(ECT-07-106 : 19-24)2007

    • 著者名/発表者名
      石木 達也, 田中 哲史, 小山内実, 土居伸二, 熊谷貞俊, 八木哲也
    • 学会等名
      電気学会研究会資料
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Global Bifurcation Analysis of a Pyramidal Cell Model of the Primary Visual Cortex: Towards a Construction of Physiologically Plausible Model2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishiki, S. Tanaka, M. Osanai, S. Doi, S. Kumagai, T. Yagi
    • 学会等名
      Int. Conf. on Neural Information Processing 2007
    • 発表場所
      北九州学術研究都市
    • 年月日
      2007-11-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The spatio-temporal properties of the signal propagation in the visual cortical microcircuit2007

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Tanaka S, Takeno Y, Yagi T
    • 学会等名
      Program No.451.7 Neuroscience Meeting Planner : Soc. Neurosci. 2007
    • 発表場所
      Online. San Diego
    • 年月日
      2007-11-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カルシウムイメージング法による視覚野局所神経回路の探索2007

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 田中哲史, 瀧本翔太, 八木哲也
    • 学会等名
      第11回視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      生理学研究所
    • 年月日
      2007-10-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Signal propagation properties in the visual cortex evoked by flush photolysis of a caged glutamate2007

    • 著者名/発表者名
      Osanai M, Uegaki H, Yagi T
    • 学会等名
      Neurosci. Res. 58S : S96
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] The spatio-temporal properties of the signal propagation in the visual cortical microcircuit2007

    • 著者名/発表者名
      M. Osanai, S. Tanaka, Y. Takeno, T. Yagi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2007
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・サンディエゴ
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 線条体における自発カルシウム濃度変化2007

    • 著者名/発表者名
      小山内実, 矢口雄一, 山田尚宏, 大星文人, 八木哲也
    • 学会等名
      平成19年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集 : 18
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 線条体における自発カルシウム濃度変化2007

    • 著者名/発表者名
      小山内 実, 矢口 雄一, 山田 尚宏, 大星 文人, 八木 哲也
    • 学会等名
      平成 19 年電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Global bifurcation analysis of a pyramidal cell model of the primary visual cortex : towards a construction of physiologically plausible model. Proc2007

    • 著者名/発表者名
      Ishiki T, Tanaka S, Osanai M, Doi S, Kumagai S, Yagi T
    • 学会等名
      14th International Conference on Neural Information Processing(ICONIP 2007) : 67
    • 発表場所
      Kiyakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://brain.eei.eng.osaka-u.ac.jp/~osanai/

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hrain.eei.eng.osaka-u.ac.jp/~osanai/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://brain.eei.eng.osaka-u.ac.jp/~osanai/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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