マウス帯状回による注意の神経回路メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 23500383
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 菱田 竜一 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (90313551)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: フラビン蛋白質イメージング / マウス / in vivo / 高次領野 / 神経科学 / 脳・神経 / 生理学 / 可視化 / 認知科学

研究概要

高次領野からの逆行性投射は、皮質の感覚機能を修飾するとされるが、その詳しい機序は不明である。そのメカニズムを解明するため、マウス高次領野から一次視覚野への抑制性投射を経頭蓋フラビン蛋白質イメージングにより解析した。トレーサー実験によれば、その抑制性投射は直接経路と間接経路により構成されていることが示唆された。阻害実験によりその投射が、一次視覚野を常時抑制していること、視覚のコントラスト感受性に関与することが明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The extrageniculate visual pathway generates distinct response properties in the higher visual areas of mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohmi M, Meguro R, Tsukano H, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 24 号: 6 ページ: 587-597
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.01.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visual map shifts based on whisker-guided cues in the young mouse visual cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake K, Tsukano H, Tohmi M, Komagata S, Hishida R, Yagi T, Shibuki K
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 5 号: 5 ページ: 1365-1374
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-related deterioration of cortical responses to slow FM sounds in the auditory belt region of adult C57BL/6 mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsukano H, Horie M, Honma Y, Ohga S, Hishida R, Takebayashi H, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 556 ページ: 204-209
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.10.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auditory cortical areas activated by slow frequency-modulated sounds in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Honma Y, Tsukano H, Horie M, Ohshima S, Tohmi M, Kubota Y, Takahashi K, Hishida R, Takahashi S, Shibuki K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 7 ページ: e68113-e68113
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual compartments of the ventral division of the medial geniculate body projecting to the core region of the auditory cortex in C57BL/6 mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Horie M, Tsukano H, Hishida R, Takebayashi H, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 76 号: 4 ページ: 207-212
  • DOI: 10.1016/j.neures.2013.05.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Restoration of contralateral representation in the mouse somatosensory cortex after crossing nerve transfer (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamashita H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 4 ページ: e35676-e35676
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0035676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial electrical stimulation of cortico-cortical connections in anesthetized mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Hishida R, Watanabe K, Kudoh M, Shibuki K
  • 雑誌名: J Neurosci Methods 巻: vol.201 号: 2 ページ: 315-321
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2011.08.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of virtual pitch up to 5kHz by mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukano H, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: vol.71 ページ: 140-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial phase of neuropathic pain within a few hours after nerve injury in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Komagata S, Chen S, Suzuki A, Yamashita H, Hishida R, Maeda T, Shibata M, Shibuki K
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: vol.31 号: 13 ページ: 4896-4905
  • DOI: 10.1523/jneurosci.6753-10.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Timing-dependent effects of whisker trimming in thalamocortical slices including the mouse barrel cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kamatani D, Hishida R, Shibuki K
  • 雑誌名: Brain Res 巻: vol.1385 ページ: 93-106
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2011.02.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nociceptive cortical responses during capsaicin-induced tactile allodynia in mice with spinal dorsal column lesioning (2011)
  • 著者名/発表者名: Komagata S, Tamaki K, Hishida R, Takeshita N, Shibuki K
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: vol.69 号: 4 ページ: 348-351
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of virtual pitch up to 5kHz by mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Tsukano
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 71 号: 2 ページ: 140-144
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.06.005
  • 査読あり
• [学会発表] 一過性血流遮断によるしびれ中のマウス脊髄イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部達範, 駒形成司, 塚野浩明, 菱田竜一, 河野達郎, 馬場洋, 澁木克栄
  • 学会等名: 第91回日本生理学大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] マウス腕神経叢交差神経移植後の体性感覚野応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 間庭圭一, 山下晴義, 塚野浩明, 菱田竜一, 柴田実, 遠藤直人, 澁木克栄
  • 学会等名: 第91回日本生理学大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] マウス一次聴覚野の連想記憶回路特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第91回日本生理学大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] ヒゲによって誘導されるマウス視覚野脳地図移動と眼優位カラム構造形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉武講平, 塚野浩明, 任海学, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
  • 学会等名: 第91回日本生理学大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-16
• [学会発表] 視覚的作動記憶のプロトカドヘリン多様性減少マウスにおける障害 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鎌谷大樹, 渡邉健児, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
  • 学会等名: 第91回日本生理学大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • 年月日: 2014-03-16
• [学会発表] マウス深部脳機能の経頭蓋光学イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 澁木克栄, 塚野浩明, 駒形成司, 菱田竜一
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] 血流遮断によるしびれの脊髄メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部達範, 駒形成司, 塚野浩明, 菱田竜一, 河野達郎, 馬場洋, 澁木克栄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] マウス頭頂連合野から一次視覚野への抑制投射遮断による視力低下 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一, 堀江正男, 塚野浩明, 任海学, 竹林浩秀, 澁木克栄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] 感覚連合依存的な視覚野抑圧におけるプロトカドヘリン多様性の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉武講平, 塚野浩明, 任海学, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] 二光子機能イメージングによるマウス一次聴覚野和音処理機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] マウス一次聴覚野の前背側部に新たに分離・同定された新領域 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第90回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] マウス頭頂連合野から一次視覚野への抑制投射遮断による視力低下 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一、堀江正男、塚野浩明、任海学、竹林浩秀、澁木克栄
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] マウス聴覚野における二相性ON-OFF 応答の持続音刺激後の出現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 馬場洋徳, 塚野浩明, 本間悠介, 大島伸介, 窪田和, 高橋邦行, 菱田竜一, 高橋姿, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 二光子カルシウムイメージングによるマウス一次聴覚野和音応答の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 血流障害性しびれの脊髄機構 : 一過性虚血後のマウス体性感覚野応答増強 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部達範, 駒形成司, 塚野浩明, 菱田竜一, 河野達郎, 馬場洋, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] マクロ共焦点顕微鏡によるマウス脳活動イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 澁木克栄, 塚野浩明, 駒形成司, 渡邊健児, 菱田竜一
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 帯状回と視覚野を含む水平断スライス神経回路に対する慢性ストレスの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健児, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] マウス高次視覚野の速度応答特性はLGN を介さない経路で決定される (2012)
  • 著者名/発表者名: 任海学, 目黒玲子, 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] マウス後部頭頂連合野における視覚・ヒゲ組み合わせ刺激応答のイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉武講平, 任海学, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] マウス高次連合野から一次視覚野へのフィードバック投射による抑制とその機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一, 堀江正男, 塚野浩明, 任海学, 竹林浩秀, 澁木克栄
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] マウス一次聴覚野は音の組合せを記憶・想起する (2012)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 岩里啄治, 八木健, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第89回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 長期暴露音刺激後のマウス大脳皮質聴覚野におけるオンオフ反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 馬場洋徳, 塚野浩明, 本間悠介, 大島伸介, 窪田和, 菱田竜一, 高橋邦行, 高橋姿, 澁木克栄
  • 学会等名: 第89回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] マウス視覚野脳地図の経験依存的な位置調整 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉武講平, 任海学, 菱田竜一, 八木健, 澁木克栄
  • 学会等名: 第89回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 帯状回から視覚野への興奮伝播 : マウス水平断スライスにおける解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健児, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第89回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 一過性後肢虚血後の後肢振動刺激に対するマウス体性感覚野応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部達範, 駒形成司, 塚野浩明, 菱田竜一, 河野達郎, 馬場洋, 澁木克栄
  • 学会等名: 第89回日本生理学大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] マウス高次連合野から一次視覚野へのフィードバック投射による抑制とその機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] マウス帯状回水平断スライスのフラビン蛋白蛍光応答伝播 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健児, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 経頭蓋電気刺激によって明らかにされたマウス一次感覚野への高次連合野からの抑制性投射 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一, 任海学, 澁木克栄
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 二光子励起顕微鏡によるマウス聴覚野ニューロンの和音に対する応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 塚野浩明, 菱田竜一, 澁木克栄
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 上丘を経由するマウス高次視覚野の応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 任海学, 目黒玲子, 菱田竜一, 車田正男, 澁木克栄
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 経頭蓋電気刺激によって明らかにされたマウス一次感覚野への高次連合野からの抑制 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菱田竜一
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/
• [備考] 新潟大学脳研究所システム脳生理学分野ホームページ
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/