| 研究課題/領域番号 |
22K06446
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
玉川 直 (中川直) 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (20611065)
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| 研究分担者 |
水野 秀信 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
神戸 悠輝 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (60549913)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | gap junction / Nav1.2 / 大脳皮質 / 半球間投射 / イオンチャネル / 大脳皮質第５層 / 神経活動 / 半球間投射発達 / 脳疾患 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大脳皮質の半球間投射は、左右の半球を正しく神経接続することで高度な脳機能を生む重要な構造であるが、その発達調節機構はよくわかっていない。私達はこれまでの研究で、半球間投射は神経活動の低下と亢進のいずれによっても減少すること、および半球間投射を持つ第５層の神経細胞が投射の発達時期にgap junctionで密に結合し合い活動レベルが均一化されることを明らかにした。本研究では、私達が持つ遺伝子発現ツールと技術を駆使し、第５層細胞のgap junctionネットワークによる半球間投射の制御機構と、その破綻が個体に及ぼす影響を、gap junction機能操作ツールを用いて明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
大脳皮質の半球間投射の発達機構を、主にマウスをモデルに研究した。電位依存性ナトリウムチャネルNav1.2の機能亢進変異体の発現が脳梁軸索の発達を傷害すること(第45回日本神経科学大会, 2022)、東京大学との共同研究で、軸索束で接続させたヒトiPSC由来の大脳皮質オルガノイドでは複雑な同期神経活動が生じて神経発達が促進されること(Nat Commun, 15, 2945, 2024)、熊本大学との共同研究で、新生児マウス脳からの単一細胞レベル神経活動レベル評価法、(J Vis Exp, 201, 2023; STAR Protoc, 4, 102245, 2023)などを報告した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大脳皮質の半球間投射は、左右の半球を正しく神経接続することで高度な脳機能を生む、重要な構造である。本研究は、神経活動レベルが適切に調節されることで半球間投射が正常に発達し、神経系全体の正常発達が促進されることを示した。新生児マウスの脳で直接操作や観察を行う手法を確立したことで、半球間投射の発達機構をさらに詳細に解析し、てんかん患者などで見られる脳梁発達障害のメカニズム解明などに貢献すると期待できる。
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