二光子励起法を用いた神経細胞スパインの形態可塑性とカルシウム動態の研究

• 研究課題/領域番号: 21770161
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 渡邉 惠 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (80302610)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 脳・神経 / イメージング / ケージド化合物 / 二光子励起

研究概要

海馬錐体細胞では,カルシウム依存性にシナプス可塑性と樹状突起スパインの形態可塑性が起きることが知られている。本研究ではケージドグルタミン酸の反復アンケージングにより単一シナプスで形態可塑性を誘導し,そのときのカルシウム動態と形態可塑性の関係を解析した。その結果,形態可塑性が生じる場合にはスパインにおいて主にNMDA受容体を介した強いカルシウム上昇生じること,およびスパイン近傍の樹状突起幹にもカルシウムが拡散することが示された。

研究成果

• [雑誌論文] In vivo two-photon uncaging of glutamate revealing the structure-function relationships of dendritic spines in the neocortex of adult mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, J., Nagaoka, A., Watanabe, S., Ellis-Davies, G.C.R., Kitamura, K., Kano, M., Matsuzaki, M., Kasai, H.
  • 雑誌名: J.Physiol. 589 ページ: 2447-2457
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo two-photon uncaging of glutamate revealing the structure-function relationships of dendritic spines in the neocortex of adult mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Noguchi J., et al.
  • 雑誌名: Journal of Physiology 巻: (掲載確定(印刷中))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Learning rules and persistence of dendritic spines. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasai, H., Hayama, T., Ishikawa, M., Watanabe, S., Yagishita, S., Noguchi, J.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 32 ページ: 241-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural dynamics of dendritic spines in memory and cognition. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasai, H., Fukuda, M., Watanabe, S., Hayashi-Takagi, A., Noguchi, J.
  • 雑誌名: Trends Neurosci. 33 ページ: 121-129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Learning rules and persistence of dendritic spines (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasai H., et al
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 32 ページ: 241-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural dynamics of dendritic spines in memory and cognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Kasai H, et al.
  • 雑誌名: Trends Neurosci. 33 ページ: 121-129
  • 査読あり
• [学会発表] 新しい2光子光刺激法の神経科学への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河西春郎, 金本悠矢, 松崎政紀, Graham Ellis-Davis, 百武篤也, 新井達郎, Klaus Hahn, Yi Wu, 石川資子, 野口潤, 葉山達也, 渡邊恵, 森田進
  • 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,名古屋市
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 新しい2光子光刺激法の神経科学への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河西春郎, 他
  • 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