大脳皮質回路の結合選択性

• 研究課題/領域番号: 20020032
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 川口 泰雄 生理学研究所, 大脳皮質機能研究系, 教授 (40169694)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 24,300千円 (直接経費: 24,300千円); 2009年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円); 2008年度: 14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
• キーワード: 大脳皮質 / 局所回路 / 錐体細胞 / 介在細胞 / GABA / 層構造 / シナプス結合 / 徐波 / FS細胞 / マルティノッティ細胞 / 新皮質 / 抑制性介在ニューロン / スピンドル波 / ガンマ波 / 脱同期化

研究概要

大脳皮質組織化原理の解明は、大脳システム機能の理解には不可欠である。私たちは、新皮質の興奮性と抑制性細胞のサブタイプを同定して、サブタイプ間結合には選択性があることや、大脳皮質でみられる局所・大域的振動現象に抑制性細胞サブタイプが同調して発火することを見つけた。新皮質局所回路のシナプス結合パターンや振動現象は、大脳システム回路に依存して特異化していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Important factors for the three-dimensional reconstruction of neuronal structures from serial ultrathin sections (2009)
  • 著者名/発表者名: Kubota Y, Hatada S, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: Front. Neural Circuits 3 ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cortical inhibitory cell types differentially form intralaminar and interlaminar subnetworks with excitatory neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuka T, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: J Neurosci 29 ページ: 10533-10540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Important factors for the three-dimensional reconstruction of neuronal structures from serial ultrathin sections (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Kubota
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 3 ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cortical inhibitory cell types differentially form intralaminar and interlaminar subnetworks with excitatory neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Otsuka
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 29 ページ: 10533-10540
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大脳皮質における振動生成と結合特異性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 雑誌名: 生体の科学 29 ページ: 31-38
• [雑誌論文] Two distinct activity patterns of fast-spiking interneurons during neocortical UP-states (2008)
  • 著者名/発表者名: Puig MV, Ushimaru M, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 105 ページ: 8428-8433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firing-pattern dependent specificity of cortical excitatory feed-forward subnetworks (2008)
  • 著者名/発表者名: Otsuka T, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: J. Neurosci. 28 ページ: 11186-11195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative chemical composition of cortical GABAergic neurons revealed in transgenic Venus-expressing rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Uematsu M, Hirai Y, Karube F, Ebihara S, Kato M, Abe K, Obata K, Yoshida S, Hirabayashi M, Yanagawa Y, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: Cereb Cortex 18 ページ: 315-330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative chemical composition of cortical GABAergic neurons revealed in transgenic Venus-expressing rats (2008)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Uematsu
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 18 ページ: 315-330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct activity patterns of fast-spiking interneurons during neocortical UP-states (2008)
  • 著者名/発表者名: Maria Victoria Puig
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci USA 105 ページ: 8428-8433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firing-pattern dependent specificity of cortical excitatory feed-forward subnetworks (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Otsuka
  • 雑誌名: J. Neurosci. 28 ページ: 11186-11195
  • 査読あり
• [学会発表] Inhibitory Cell Type Dependent Intralaminar and Interlaminar Subnetworks in the Frontal Cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Otsuka
  • 学会等名: 第56回NIBB CONFERENCE "Neocortical Organization"
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2010-03-13
• [学会発表] Extracortical Projection Dependent Synaptic Transmission Between Connected Pyramidal Cell Pairs (2010)
  • 著者名/発表者名: Mieko Morishima
  • 学会等名: 第56回NIBB CONFERENCE "Neocortical Organization"
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2010-03-13
• [学会発表] Cortical Neuron Diversity and Local Connection Selectivity (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kawaguchi
  • 学会等名: 第56回NIBB CONFERENCE " Neocortical Organization "
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] Cortical Neuron Diversity and Local Connection Selectivity (2010)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 第56回NIBB CONFERENCE "Neocortical Organization"
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] 大脳皮質の階層構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 自然科学研究機構連携プロジェクト「自然科学における階層と全体」平成21年度シンポジウム
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2009-12-24
• [学会発表] 大脳皮質の階層構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 自然科学研究機構連携プロジェクト「自然科学における階層と全体」平成21年度シンポジウム
  • 発表場所: TKP熱海研修センター(静岡県)
  • 年月日: 2009-12-24
• [学会発表] Important factors for the three-dimensional reconstruction of neuronal structures from serial ultrathin sections (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Kubota
  • 学会等名: 2009 Annual Meeting Society For Neuroscience
  • 発表場所: Chicago(USA)
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Extracortical projection dependent dendritic alignment and synaptic transmission of connected pyramidal cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Mieko Morishima
  • 学会等名: 2009 Annual Meeting Society For Neuroscience
  • 発表場所: Chicago(USA)
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Local and distant connections of neocortical pyramidal sells projecting to the perirhinal regions (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Hirai
  • 学会等名: 2009 Annual Meeting Society For Neuroscience
  • 発表場所: Chicago(USA)
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] Local connectivity of cortical projection neurons depends on their extracortical targets. Construction and Reconstruction of the Brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kawaguchi
  • 学会等名: 大阪大学大学院生命機能研究科グローバルCOEプログラム
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] Local connectivity of cortical projection neurons depends on their extracortical targets (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: Construction and Reconstruction of the Brain 大阪大学大学院生命機能研究科グローバルCOEプログラム
  • 発表場所: 淡路夢舞台(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] 大脳皮質ニューロンの結合選択性と発火特異性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会時実賞受賞記念講演
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 大脳皮質ニューロンの結合選択性と発火特異性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会時実賞受賞記念講演
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Extracortical projection dependent dendritic alignment and synaptic transmission of connected pyramidal cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Mieko Morishima
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Dendritic shape and EPSP conduction of cortical nonpyramidal cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Kubota
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Distribution patterns of pyramidal and thalamocortical inputs to the parvalbumin-expressing GABAergic neurons in rat frontal cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Shigematsu
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Inhibitory cell type dependent connection specificity in neocortical circuits (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Otsuka
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Firing time specificity of thalamocortical and corticothalamic cells in slow wave UP state (2009)
  • 著者名/発表者名: Mika Ushimaru
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Cortical GABAergic and Pyramidal Cell Subtypes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kawaguchi
  • 学会等名: Gordon Research Conferense
  • 発表場所: Waterville, ME (USA)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Cortical GABAergic and Pyramidal Cell Subtypes (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: Gordon Research Conferense
  • 発表場所: Waterville, ME USA
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] The excitatory and inhibitory synapse densities on various GABAergic nonpyramidal cells in the rat cerebral cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Kubota
  • 学会等名: 38th Annual Meeting Society For Neuroscience
  • 発表場所: Washington D. C.
  • 年月日: 2008-11-16
• [学会発表] 大脳皮質のニューロン多様性と特異的振動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 学会等名: 第39回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Excitatory and inhibitory recurrent connections dependent on nvramidal cell subtypes in laver 5 of frontal cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Mieko Morishima
  • 学会等名: 第31回日本神経学会科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] Pyramidal neuron subtypes of rat frontal cortex projecting to the perirhinal cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Hirai
  • 学会等名: 第31回日本神経学会科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] Specificity of excitatory connections from layer 2/3 to layer 5 cortical cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Otsuka
  • 学会等名: 第31回日本神経学会科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] Connections of GABAergic interneurons to corticospinal neurons in the cerebral cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuyo Tanaka
  • 学会等名: 第31回日本神経学会科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-09
• [図書] 大脳皮質内興奮性回路の機能分化. "ブレインサイエンスレビュー2009"(伊藤正男・川合述史編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 出版者: クバプロ
• [図書] 生体の科学(大脳皮質における振動生成と結合特異性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
• [図書] 大脳皮質内興奮性回路の機能分化. "ブレインサイエンスレビュー2009"(伊藤正男, 川合述史編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 川口泰雄
  • 総ページ数: 25
  • 出版者: クバプロ(東京)
• [図書] The New Encyclopedia of Neuroscience(ed Squire L, Structures and Circuits: Cerebral Cortex, Inhibitory cells.) (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Y, Karube F
  • 出版者: Elsevier
• [図書] The New Encyclopedia of Neuroscience 「Structures and Circuits : Cerebral Cortex, Inhibitory cens.」 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kawaguchi
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: Elsevier
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/circuit/
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/circuit/