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視覚野-上丘間で共有される視覚情報と相互調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06940
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関京都大学

研究代表者

笠井 昌俊  京都大学, 医学研究科, 助教 (70625269)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード上丘 / 視覚 / 方向選択性 / 方位選択性 / 2光子顕微鏡 / in vivo イメージング / 麻酔 / イソフルラン / 覚醒 / 視覚野 / 経シナプス / カルシウムイメージング / 光遺伝学 / 化学遺伝学 / 抑制性細胞 / 経シナプス AAV / in vivo / イメージング
研究開始時の研究の概要

哺乳類の脳は,進化の過程で大脳皮質を獲得した.一方で,進化的に古くからあった脳が,今一体何をしているのかはわからないことが多い.この研究では,新しい脳の,古い脳の関係を知ることを目指している.
特に,視覚に注目している.哺乳類では,大脳皮質の視覚野が,「見え」に重要な機能を持っていることが知られている.一方で,古くは視覚の中心として機能していた中脳の上丘は,「見え」に直結した視覚機能はないと考えられることが多い.本当に上丘の視覚応答は“見え”には直接関与しないのか,それとも視覚にとっていまだに重要な働きを持つのかを明らかにしていく,

研究成果の概要

本研究の目的は,中脳の皮質下初期視覚,複数感覚統合,感覚運動変換の鍵として機能すると考えられる上丘の生理学的役割をを視覚機能を中心としてを明らかにすることである.特に,哺乳類の視覚機能に重要な大脳皮質視覚野と上丘の間で作られる神経回路ループに着目し,2つの脳領域でやり取りされる視覚情報を細胞集団レベルの活動として可視化と,ループに関わる神経経路を選択的に操作する手法の開発をおこなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

上丘は,進化的に古くから感覚情報の統合や感覚-運動変換を司る脳領域として古くから発達している.哺乳類が獲得した大脳皮質を発達させたことで高次の脳機能に獲得したが,上丘の意識にのぼる知覚への関与については不明な点が多い.本研究で上丘と視覚野が作る神経回路活動を記録・操作すること可能になり,新旧の情報統合領域の関係,違いを比較するで,上丘の認知機能への影響を評価する系が確立できた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Effects of Light Isoflurane Anesthesia on Organization of Direction and Orientation Selectivity in the Superficial Layer of the Mouse Superior Colliculus2022

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi KASAI, Tadash ISA
    • 雑誌名

      J Neurosci

      巻: 42 号: 4 ページ: 619-630

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1196-21.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anatomical and electrophysiological analysis of cholinergic inputs from the parabigeminal nucleus to the superficial superior colliculus2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuoka Kota、Kasai Masatoshi、Kobayashi Kenta、Isa Tadashi
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 124 号: 6 ページ: 1968-1985

    • DOI

      10.1152/jn.00148.2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イソフルラン麻酔で強調される上丘の方位選択性マップ2021

    • 著者名/発表者名
      笠井昌俊,伊佐正
    • 学会等名
      中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 上丘の方向,および方位選択的な視覚応答に対するイソフルラン麻酔の影響2021

    • 著者名/発表者名
      笠井昌俊,伊佐正
    • 学会等名
      日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イソフルラン麻酔下で強調される上丘の機能マップ2021

    • 著者名/発表者名
      笠井昌俊,伊佐正
    • 学会等名
      近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 上丘の方向,および方位選択的な視覚応答に対するイソフルラン麻酔の影響2021

    • 著者名/発表者名
      笠井昌俊,伊佐正
    • 学会等名
      第98回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 二丘傍核から上丘浅層へ向かうコリン作動性神経投射の解剖学および電気生理学的解析2021

    • 著者名/発表者名
      徳岡広太,笠井昌俊,伊佐正
    • 学会等名
      第98回日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of light isoflurane anesthesia on orientation selectivity in mouse superior colliculus2020

    • 著者名/発表者名
      KASAI Masatoshi, Isa Tadashi
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Population dynamics of visual responses in mouse superior colliculus2020

    • 著者名/発表者名
      KASAI Masatoshi
    • 学会等名
      1st CU- KU Symposium and 4th CU-NIPS Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anesthesia alters orientation and direction selectivity properties in mouse superior colliculus2019

    • 著者名/発表者名
      KASAI Masatoshi, ISA Tadashi
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 脳の状態によって変化する中脳の機能地図 -方位・方向選択性マップの動的性質の発見-

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2021-12-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Sleeping mice show busy brains

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/938968

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 視覚応答記録プログラム

    • URL

      https://github.com/kassailattice628/Rec_Ver11

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 視覚応答解析プログラム

    • URL

      https://github.com/kassailattice628/Ana_ver11

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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