| 研究課題/領域番号 |
19K06756
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
津田 佐知子 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (80736786)
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| 研究分担者 |
平田 豊 中部大学, 工学部, 教授 (30329669)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 小脳 / ゼブラフィッシュ / カルシウムイメージング / 機能モジュール / 膜電位イメージング / 小脳神経回路 / 眼球運動 / 小脳発達 / 膜電位・カルシウムイメージング / 小脳機能モジュール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
発生過程において、細胞集団は協調的に機能するネットワークをなし、多様な生命機能を担う。その理解には、機能ネットワークの形成メカニズムの時空間的理解が重要である。運動制御・学習などを司る小脳は、多数の機能モジュールに区画化されるが、その形成過程は未解明である。本研究では、運動制御・学習を担う小脳機能モジュールの形成機構の解明を目指す。このために、発達過程における機能モジュールの４次元高速観察、情報科学データマイニングなど、これまでに例のない手法をゼブラフィッシュに導入した定量的アプローチに取り組む。本研究により、運動制御・学習の発達機構、機能ネットワークの自己組織化の理解などに迫れる。
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| 研究成果の概要 |
ニューロン集団からなる神経ネットワークがどのように出現し変化するのか、その理解は脳機能の解明に重要である。本研究では、稚魚期のゼブラフィッシュ小脳におけるプルキンエ細胞の集団活動について、小脳広域カルシウムイメージングと定量解析を、複数の発生ステージを対象として実施することで、これらの時空間的な特徴とその形成過程を明らかにした。さらに、多数の細胞から同時に膜電位を計測できる膜電位イメージングを小脳発達の解析に導入するため、Genetically encoded voltage indicatorであるArcLightなどを用いた膜電位イメージング解析系をゼブラフィッシュ稚魚において確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、小脳の機能ネットワークの形成メカニズムの一端を、１細胞レベルかつ小脳広域を対象として明らかにできた。これは、ニューロン集団の秩序あるネットワークの出現機構そしてその情報処理機構の解明につながる成果であり、さらに小脳疾患などの理解への貢献が期待される。
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