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ジェネティック・ニューロダイナミクスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21650049
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関北海道大学

研究代表者

郷原 一寿  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40153746)

研究分担者 内田 努  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70356575)
永山 昌史  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70374585)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2009年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードニューラルネットワーク / 遺伝子 / ダイナミクス / 培養神経細胞
研究概要

今年度は、研究実施計画に沿って、1.蛍光染色条件の絞り込み、2.既知タンパク質の発現時期同定法、3.ブロッカーによる特定タンパク質のブロック法、4.ニューロダイナミクスの解析法について研究を進めた。1については、抑制性シナプス、興奮性シナプスをそれぞれ、VGluT1、VGATで再現良く染色することを可能とする手法を確立した。2については、ニューロンの核、軸索、樹状突起に加えて、抑制性シナプス、興奮性シナプスのそれぞれに特異的なタンパク質の発現量を2ヶ月の長期に渡って定量的に計測することが可能となった。3については、ピペッティングによるブロッカの注入、インパルス測定、ブロッカの除去、インパルス測定の手順を繰り返すことにより、再現性が保証できる実験条件を、特定タンパク質に対して試みたが、実験回数が十分でなく再現性についての課題が残った。4については、平均発火、同期バースト、リターンマップ、相関などの主要時系列データの解析が可能となった。
研究成果の一部は、多電極アレイに関する最大規模の国際会議(MEA Meeting 2010、ドイツ、参加国数20,2010年7月)において発表され、数多くある候補の中から論文中の蛍光染色イメージの一つが"the most impressive image"としてProceedingの表紙に採択された。また、本研究で得られた1,2,4に関する結果の一部は、同期バーストに必要なネットワークの最小サイズに関する論文(Neuroscience 171,50-61,2010.)においてまとめられた。また、論文中の蛍光染色イメージの一つが、Neuroscience誌(論文の掲載号)の表紙を飾った。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Minimum neuron density for synchronized bursts in a rat cortical culture on multi-electrode arrays2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 171 ページ: 50-61

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term measurement of excitatory and inhibitory synapse densities with electrical activity during development of cultured cortical neurons2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 雑誌名

      Proc MEA Meeting 2010

      ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple model of a neuronal network reproducing synchronous bursts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura
    • 雑誌名

      Proc MEA Meeting 2010

      ページ: 199-200

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shrinking and Development of Lipid Droplets in Adipocytes during Catecholamine-induced Lipolysis2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagayama
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 584(1) ページ: 86-92

    • NAID

      120001804912

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contrary effects of octopamine receptor ligands on behavioral and neuronal changes in locomotion of Lymnaea2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamae
    • 雑誌名

      Biol Bull

      巻: 218 ページ: 6-14

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of functional connectivity that causes burst-like population activities2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura
    • 雑誌名

      Forma

      巻: 24 ページ: 11-16

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How many neurons do we need to record synchronized bursts in dissociated culture using multi-electrode arrays?2009

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 65S1

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 同期バーストが生じるニューラルネットワークの最小サイズ2011

    • 著者名/発表者名
      伊東大輔
    • 学会等名
      2010年度日本生物物理学会北海道支部例会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal cell patterning on commercial multielectrode arrays2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ikeda
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Centre, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Electron diffractive imaging2010

    • 著者名/発表者名
      K.Gohara
    • 学会等名
      The 3rd Workshop on FEL Science : Emerging X-ray Applications in Biological
    • 発表場所
      北海道伊達市、名水亭 招待講演
    • 年月日
      2010-10-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Immunofluorescence investigation for the distribution of excitatory and inhibitory synapses in the development of cultured neural networks2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス、仙台
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞接着性に及ぼす表面組成の影響2010

    • 著者名/発表者名
      池田光二
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2010年夏季研究発表会
    • 発表場所
      函館工業高等専門学校、函館
    • 年月日
      2010-07-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Simple model of a neuronal network reproducing synchronous bursts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura
    • 学会等名
      7^<th> International Meeting of Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays
    • 発表場所
      Friedrich-List-Halle, Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Long-term measurement of excitatory and inhibitory synapse densities with electrical activity during development of cultured cortical neurons2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 学会等名
      7^<th> International Meeting of Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays
    • 発表場所
      Friedrich-List-Halle, Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2010-06-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ラット大脳皮質分散培養系における興奮・抑制シナプスおよび電気的活動の長期測定2010

    • 著者名/発表者名
      小松拓美
    • 学会等名
      2009年度日本生物物理学会北海道支部例会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-03-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Catecholamine-induced apparent fragmentation of lipid droplets in adipocytes2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nagayama
    • 学会等名
      49^<th> Annual meeting of ASCB
    • 発表場所
      San Diego, San Diego Convention Center, U.S.A.
    • 年月日
      2009-12-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Immunofluorescence imaging and electrical activity during long-term development of cultured neuronal networks2009

    • 著者名/発表者名
      T.Komatsu
    • 学会等名
      日本生物物理学会47回年会
    • 発表場所
      アスティ徳島、徳島
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Spatial analysis of cultured cortical networks exhibiting synchronized bursts on multi-electrode arrays2009

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 学会等名
      NEUROSCIENCE 2009
    • 発表場所
      McCormic Place, Chicago, USA
    • 年月日
      2009-10-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] How many neurons do we need to record synchronized bursts in dissociated culture on multi-electrode arrays?2009

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 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、名古屋
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 種々の表面における神経細胞接着性の検討2009

    • 著者名/発表者名
      池田光二
    • 学会等名
      2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山、富山大学
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 細胞接着物質のパターン形成と初代培養細胞のパターニング2009

    • 著者名/発表者名
      山口宗宏
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • 発表場所
      苫小牧、苫小牧工業高等専門学校
    • 年月日
      2009-07-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Norepinephrine-induced shrinking and development of lipid droplets in adipocytes2009

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Nagayama
    • 学会等名
      第61回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2009-06-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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