• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

神経調節システムin vitro再構成による迷走神経刺激作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23240065
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

神保 泰彦  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20372401)

研究分担者 湯ノ口 万友  鹿児島大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10094187)
佐久間 一郎  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (50178597)
川合 謙介  東京医療保健大学, 医療保健学部, 教授 (70260924)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
48,100千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 11,100千円)
2014年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2013年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2012年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2011年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
キーワード脳神経疾患 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / ナノバイオ / 脳・神経 / 神経科学 / 神経工学 / 分子認識
研究成果の概要

難治性てんかんに対する治療手法として臨床医療の場で用いられている迷走神経刺激療法VNSの作用機構解明に向けて,刺激を直接受容する脳幹の神経核(青斑核,縫線核)と,その標的組織である海馬から神経細胞を採取して培養系に再構成,電気活動時空間パターンの計測と解析を行った.海馬培養神経回路網は,全体で同期したバースト発火を繰り返し生じることが特徴とされているが,脳幹神経核のニューロン群の活動には同期性は認められず,これらと共培養した場合は海馬の周期活動も抑制される傾向が認められた.脳幹神経核に対する電気刺激により外部からその活動を制御し,VNSが有効に作用する最適条件を見出すことが今後の課題である.

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Accurate Connection Strength Estimation Based on Variational Bayes for Detecting Synaptic Plasticity2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Isomura, Yutaro Ogawa, Kiyoshi Kotani, Yasuhiko Jimbo
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 27 号: 4 ページ: 819-844

    • DOI

      10.1162/neco_a_00721

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Axonal conduction slowing induced by spontaneous bursting activity in cortical neurons cultured in a microtunnel device2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Shimba, Koji Sakai, Takuya Isomura, Kiyoshi Kotani and Yasuhiko Jimbo
    • 雑誌名

      Integrative Biology

      巻: 7 号: 1 ページ: 64-72

    • DOI

      10.1039/c4ib00223g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Population dynamics of the modified theta model: macroscopic phase reduction and bifurcation analysis link microscopic neuronal interactions to macroscopic gamma oscillation2014

    • 著者名/発表者名
      Kotani K., Yamaguchi I., Yoshida L., Jimbo Y.
    • 雑誌名

      J. R. Soc. Interface

      巻: 11 号: 95 ページ: 20140058-20140058

    • DOI

      10.1098/rsif.2014.0058

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ノルアドレナリンの複数添加による培養神経回路網に対する影響評価2014

    • 著者名/発表者名
      吉田塁,小谷潔,神保泰彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 9 ページ: 1414-1421

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.1414

    • NAID

      130004684951

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 神経細胞-オリゴデンドロサイト共培養環境下における活動伝導評価系の構築2014

    • 著者名/発表者名
      酒井洸児,榛葉健太,有松和之,小谷潔,神保泰彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 8 ページ: 1056-1063

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.1056

    • NAID

      130004678011

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induced Current-Pharmacological Split Stimulation System for Neuronal Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Saito A., Takayama Y., Kotani K., Jimbo Y.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. BME

      巻: 61 号: 2 ページ: 463-472

    • DOI

      10.1109/tbme.2013.2281079

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro reconstruction and functional development of the superior colliculus in the retinotectal pathway2013

    • 著者名/発表者名
      Hirota S., Saito A., Inoue K., Murakami A., Kotani K., Jimbo Y.
    • 雑誌名

      Neurosci. Lett.

      巻: 545 ページ: 96-101

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2013.04.020

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セロトニンによる培養神経回路網の発火パターン調節2013

    • 著者名/発表者名
      榛葉健太, 有松和之, 磯村拓哉, 武内彬正, 小谷潔, 神保泰彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 133 号: 9 ページ: 1814-1819

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.1814

    • NAID

      10031193724

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 結合強度推定に基づくニューロン種の分類2013

    • 著者名/発表者名
      磯村拓哉, 武内彬正, 榛葉健太, 小谷潔, 神保泰彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 133 号: 9 ページ: 1806-1813

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.1806

    • NAID

      10031193723

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチスケールな小規模神経回路構築のためのデバイス作製と時空間パターンに関する自発電気活動解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉田塁、小谷潔、神保泰彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 133 号: 5 ページ: 971-977

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.971

    • NAID

      10031166978

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチスケールな小規模神経回路構築のためのデバイス作製と時空間パターンに関する自発電気活動解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉田, 小谷, 神保
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: C133

    • NAID

      10031166978

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 培養神経回路網の成長過程におけるAvalanche確率分布の経時変化2013

    • 著者名/発表者名
      後藤美穂
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 133 号: 2 ページ: 297-302

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.297

    • NAID

      10031142439

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 時間遅れを持つ皮質-視床モデルの線形解析2012

    • 著者名/発表者名
      山口, 小川, 中尾, 神保, 小谷
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 132 号: 11 ページ: 1787-1797

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.132.1787

    • NAID

      10031120128

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Izhikevichモデルを用いた培養神経回路網の結合強度推定2012

    • 著者名/発表者名
      磯村, 武内, 榛葉, 小谷, 神保
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 132 号: 10 ページ: 1581-1588

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.132.1581

    • NAID

      10031120101

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network-wide Integration of Stem Cell-Derived Neurons and Mouse Cortical Neurons using Microfabricated Co-culture Devices2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Takayama
    • 雑誌名

      BioSystems

      巻: 107 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2011.08.001

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 神経細胞移植 in vitro 評価のための共培養デバイス試作2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤宏樹
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 131 号: 11 ページ: 1983-1989

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.131.1983

    • NAID

      10030528241

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Device for Co-culture of Sympathetic Neurons and Cardiomyocytes using Microfabrication2011

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Takeuchi
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 11 号: 13 ページ: 2268-2275

    • DOI

      10.1039/c0lc00327a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小電極アレイを用いた上丘スライス自発活動の培養計測2011

    • 著者名/発表者名
      廣田晋也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 131 号: 7 ページ: 1355-1360

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.131.1355

    • NAID

      10030526930

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Spatially-Separated Co-culture System of the Sympathetic Neuron and the Cardiomyocyte2011

    • 著者名/発表者名
      TakeuchiA., Moriguchi H., Kotani K., Miwa K., Lee J., Noshiro M., Jimbo Y.
    • 雑誌名

      IEEJ Trans.

      巻: 6 号: 2 ページ: 151-156

    • DOI

      10.1002/tee.20637

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 培養神経回路網における可塑性に対するノルアドレナリン修飾作用2014

    • 著者名/発表者名
      門倉智之助,磯村拓哉,小谷潔,神保泰彦
    • 学会等名
      電気学会電子情報システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 青斑核由来培養神経回路網の活動評価2014

    • 著者名/発表者名
      吉田塁,小谷潔,神保泰彦
    • 学会等名
      電気学会電子情報システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 神経新生in vitroモデルの構築と空間パターン刺激に対する応答評価2014

    • 著者名/発表者名
      田中幸美,門倉智之助,磯村拓哉,榛葉健太,小谷潔,神保泰彦
    • 学会等名
      電気学会電子情報システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Axonal conduction between P19 cell-derived and primary cultured neurons in microfabricated chamber2014

    • 著者名/発表者名
      Shimba K., Sakai K., Takayama Y., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      9th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-07-05 – 2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Norepinephrine Modulates Bursting Activity Differently During Development2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      9th Int. Meet. Substrate-Integrated Microelectrode Arrays
    • 発表場所
      Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Size effect of cultured miniature neuronal networks2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      6th Int. IEEE/EMBS Conf. Neural Engng.
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal death of dissociated cortical neurons induced by pilocarpine2013

    • 著者名/発表者名
      Iwaoka M., Shimba K., Isomura T., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      ライフエンジニアリングシンポジウム2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学 (横浜市港北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 海馬由来培養神経回路網のてんかん様活動に対するノルアドレナリンの影響評価2013

    • 著者名/発表者名
      吉田,小谷,神保
    • 学会等名
      電気学会電子情報システム部門大会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道北見市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Norepinephrine Suppressed Bicuculline-Induced Bursting Activity in Cultured Hippocampal Neurons2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      35th Ann. Int. IEEE EMBS Conf.
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪市北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 培養神経回路網におけるノルアドレナリン修飾作用の情報量解析2013

    • 著者名/発表者名
      門倉,磯村,有松,小谷,神保
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都市左京区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Responses to electrical stimulation in reconstructed medullary-cortical system in vitro2012

    • 著者名/発表者名
      Iwaoka M., Yoshida L., Shimba K., Takeuchi A., Kotani K., Noshiro M., Jimbo Y.
    • 学会等名
      27th Symp. Biol. Physiol. Engng.
    • 発表場所
      札幌(北海道大学)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Weakly nonlinear analysis of the corticothalamic model for understanding epilepsy2012

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi I., Ogawa Y., Tobisa Y., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      27th Symp. Biol. Physiol. Engng.
    • 発表場所
      札幌(北海道大学)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of device for miniature neuronal networks and neuronal Avalanche analysis in miniature neuronal networks2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Shimba K., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      8th FENS Forum Neurosci.
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Device development of miniature neuronal networks and analysis of spontaneous electrical activity2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Shimba K., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      8th Int. Meeting on Substrate-Integrated Microelectrodes
    • 発表場所
      Reutlingen, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大脳・延髄の共培養系構築と評価2012

    • 著者名/発表者名
      岩岡,吉田,榛葉,武内,小谷,野城,神保
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡(福岡国際会議場)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Co-culture of Retina and Superior Colliculus with Preservation of Photoreceptor Cells2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue K., Hirota S., Murakami A., Moriguchi H., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      26th Symp.Biol.Physiol.Engng.
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of the method of creating miniature neuronal networks with fixed number of cells and area of circuit and measurement of spontaneous activity2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida L., Saito A., Moriguchi H., Kotani K., Jimbo Y.
    • 学会等名
      26th Symp.Biol.Physiol.Engng.
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 微小流体デバイスを用いた交感神経-幹細胞由来心筋細胞共培養系の構築2011

    • 著者名/発表者名
      武内, 斎藤, 榛葉, 森, 高山, 小谷, 野城, 神保
    • 学会等名
      平成23年電気学会電子情報システム部門大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Autonomic nervous system driven cardiomyocytes in vitro2011

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi A., Mori M., Kitagawa K., Shimba K., Takayama Y., Moriguchi H, Miwa K., Kotani K., Lee JK, Noshiro M., Jimbo Y.
    • 学会等名
      33rd Ann.Int.IEEE EMBS Conf.
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 幹細胞由来心筋細胞と初代培養心筋細胞の共培養チャンバの構築・活動計測2011

    • 著者名/発表者名
      八代, 武内, 斎藤, 小谷, 李, 神保, 野城
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2011-04-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 移動エントロピーを用いた培養神経回路網におけるノルアドレナリン修飾作用の解析

    • 著者名/発表者名
      門倉,磯村,有松,小谷,神保
    • 学会等名
      電気学会医用電子工学研究会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Advances in Unconventional Lithography(分担執筆)2011

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y., Moriguchi H., Kotani K., Suzuki T., Mabuchi K. Jimbo Y.
    • 総ページ数
      186
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] ナノ融合による先進バイオデバイス(分担執筆)2011

    • 著者名/発表者名
      神保, 森口, 榛葉
    • 総ページ数
      267
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://neuron.k.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi