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線条体の神経活動を制御する入力の時間枠と空間枠

研究課題

研究課題/領域番号 21K15207
研究種目

若手研究

配分区分基金
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

横山 達士  京都大学, 生命科学研究科, 研究員 (30892260)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード線条体 / カルシウム / cAMP / イメージング / 随意運動 / ドパミン
研究開始時の研究の概要

随意運動の実行には、線条体の有棘投射神経細胞の活動が必要であり、その異常は、パーキンソン病などの精神神経疾患における運動症状の原因と考えられている。線条体の神経活動は、他の脳領域からの入力により、即時的・協調的に制御されると考えられている。しかし、この入力のダイナミクスは、詳細にはわかっていない。本研究では、先端的なイメージング技術を用いて、線条体への入力のダイナミクスを可視化することで、線条体の神経活動がどのように制御されているかを解明する。

研究成果の概要

随意運動の実行には、線条体の神経活動が必要である。本研究では、高感度の赤色カルシウムセンサー「RCaMP3」と緑色cAMPセンサー「cAMPinG1」を開発し、運動中のマウスの線条体におけるカルシウムとcAMPのダイナミクスをin vivoで可視化した。この研究結果は、線条体の細胞内シグナル制御を解明するための技術に貢献すると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、線条体におけるカルシウムとcAMPのダイナミクスを可視化することができた。この研究成果により、線条体への入力と線条体の神経活動や細胞内シグナル伝達との関係を解明するための、蛍光イメージング技術基盤の開発に成功したと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A multicolor suite for deciphering population coding of calcium and cAMP in vivo2024

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Tatsushi、Manita Satoshi、Uwamori Hiroyuki、Tajiri Mio、Imayoshi Itaru、Yagishita Sho、Murayama Masanori、Kitamura Kazuo、Sakamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: - 号: 5 ページ: 897-907

    • DOI

      10.1038/s41592-024-02222-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A multicolor suite for deciphering population coding in calcium and cAMP<i>in vivo</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Tatsushi、Manita Satoshi、Uwamori Hiroyuki、Tajiri Mio、Imayoshi Itaru、Yagishita Sho、Murayama Masanori、Kitamura Kazuo、Sakamoto Masayuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.01.06.522686

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Masayuki, Inoue Masatoshi, Takeuchi Atsuya, Kobari Shigetaka, Yokoyama Tatsushi, Horigane Shin-ichiro, Takemoto-Kimura Sayaka, Abe Manabu, Sakimura Kenji, Kano Masanobu, Kitamura Kazuo, Fujii Hajime, Bito Haruhiko
    • 雑誌名

      Cell Reports Methods

      巻: 2 号: 2 ページ: 100168-100168

    • DOI

      10.1016/j.crmeth.2022.100168

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imaging Voltage with Microbial Rhodopsins2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xiao Min、Yokoyama Tatsushi、Sakamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 8 ページ: 733829-733829

    • DOI

      10.3389/fmolb.2021.738829

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] カルシウムと cAMPによる集団符号化のin vivo可視化2023

    • 著者名/発表者名
      横山 達士
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高感度cAMPプローブの開発と応用2022

    • 著者名/発表者名
      横山 達士
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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