マウス嗅覚系における神経回路の発生・再生ダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 23680038
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 今井 猛 独立行政法人理化学研究所, 発生・再生科学総合研究センター, チームリーダー (70509851)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円); 2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2012年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 樹状突起 / 刈り込み / 嗅球 / 僧帽細胞 / 嗅覚 / NMDA受容体 / GABA / 神経活動 / シナプス除去 / 嗅覚系 / 僧帽・房飾細胞 / in vivoイメージング / シナプス形成 / 神経再生

研究概要

嗅球の糸球体において、嗅神経細胞軸索から入力された匂い情報は2次神経細胞である僧帽・房飾細胞へと受け渡される。僧帽・房飾細胞は単一の主樹状突起を単一の糸球体へと伸ばして興奮性入力を受け取ると共に、複数の側方樹状突起を伸ばして抑制性入力を受ける。生後直後の僧帽細胞は複数の樹状突起を複数の糸球体に接続しているが、生後1週以内に樹状突起の刈り込みによって単一の樹状突起のみを有するようになる。本研究では、僧帽細胞樹状突起の形態を定量的に解析すると共に、樹状突起刈り込みプロセスに神経活動が重要な役割を果たすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Optical clearing of fixed brain samples using SeeDB (2014)
  • 著者名/発表者名: Ke M-T, Imai T
  • 雑誌名: Current Protocols in Neuroscience 巻: 66:2.22 号: 1 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1002/0471142301.ns0222s66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Agonist-independent GPCR activity regulates anterior-posterior targeting of olfactory sensory neurons (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashima A., Takeuchi H., Imai T., Saito H., Kiyonari H., Abe T., Chen A., Weinstein L.S., Yu C.R., Storm D.R., Nishizumi H., and Sakano H
  • 雑誌名: Cell 巻: 154 号: 6 ページ: 1314-1325
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.08.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] SeeDB : a simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction (2013)
  • 著者名/発表者名: Ke M-T, Fujimoto S, Imai T
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 16 号: 8 ページ: 1154-1161
  • DOI: 10.1038/nn.3447
  • 査読あり
• [雑誌論文] A major allogenic leukocyte antigen in the agnathan hagfish. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takaba
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1716-1716
  • DOI: 10.1038/srep01716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quartz-Seq: a highly reproducible and sensitive single-cell RNA sequencing method, reveals non-genetic gene-expression heterogeneity (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sasagawa, Itoshi Nikaido, Tetsutaro Hayashi, Hiroki Danno, Kenichiro D. Uno, Takeshi Imai, Hiroki R. Ueda
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 14 号: 4
  • DOI: 10.1186/gb-2013-14-4-r31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positional information in neural map development : Lessons from the olfactory system (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai T
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 54(3) 号: 3 ページ: 358-65
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2012.01334.x
  • NAID: 10031136908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axon-axon interactions in neuronal circuit assembly : lessons from olfactory map formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai, Hitoshi Sakano
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 巻: 34 号: 10 ページ: 1647-1654
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2011.07817.x
  • 査読あり
• [学会発表] Development of olfactory bulb circuits (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: Workshop on Sensory Systems
  • 発表場所: 神奈川県横浜市(東京工業大学すずかけ台キャンパス)
  • 年月日: 2014-01-30
• [学会発表] 細胞内シグナルの定量から神経回路形成のロジックを読み解く (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 「定量生物学の会」第6回年会
  • 発表場所: 大阪府吹田市(大阪大学吹田キャンパス銀杏会館)
  • 年月日: 2013-11-24
• [学会発表] Nasal Airflow Entrains Glomerulus Specific Oscillatory Activities for Temporal Odor Coding (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: Mini symposium on Synapses and Circuits
  • 発表場所: University of California San Diego
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] In vivo two-photon Ca2+ imaging of spontaneous neuronal activity in the mouse olfactory bulb (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iwata, Takeshi Imai
  • 学会等名: 神経科学学会Neuro2013
  • 発表場所: 京都市(国立京都国際会館)
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] 嗅球の情報処理および回路形成における自発発火の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
  • 発表場所: 静岡県三島市(国立遺伝学研究所)
• [学会発表] Roles of widespread glomerular responses to the nasal airflow (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iwata, Takeshi Imai
  • 学会等名: 第11回国際シンポジウム「味覚嗅覚の分子神経機構」
  • 発表場所: 福岡県福岡市(九州大学馬出キャンパスコラボレーションセンター2階視聴覚ホール)
• [学会発表] SeeDB : a simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction (2013)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Satoshi Fujimoto, Takeshi Imai
  • 学会等名: ECRO2013
  • 発表場所: Leuven, Belgium
• [学会発表] Differential wiring of sister mitral cells in the olfactory bulb revealed by a novel optical clearing agent, SeeDB (2013)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Takeshi Imai
  • 学会等名: 神経科学学会Neuro2013
  • 発表場所: 京都市(国立京都国際会館)
• [学会発表] SeeDB: an aqueous optical clearing agent for imaging intact fluorescence and morphology in the mouse brain (2013)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Satoshi Fujimoto, Takeshi Imai
  • 学会等名: 第46回日本発生生物学会
  • 発表場所: 島根県松江市
• [学会発表] Differential wiring of sister mitral cells in the olfactory bulb revealed by a novel optical clearing agent, SeeDB (2013)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Takeshi Imai
  • 学会等名: 神経科学学会Neuro2013
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] In vivo two-photon Ca2+ imaging of spontaneous neuronal activity in the mouse olfactory bulb (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iwata, Takeshi Imai
  • 学会等名: 神経科学学会Neuro2013
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] SeeDB: a simple and morphology-preserving optical clearing agent for neuronal circuit reconstruction (2013)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Satoshi Fujimoto, Takeshi Imai
  • 学会等名: ECRO2013
  • 発表場所: Leuven, Belgium
• [学会発表] Widespread glomerular responses to nasal airflow in the mouse olfactory system (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iwata, Takeshi Imai
  • 学会等名: 43rd Annual MeetingSociety for Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, California
• [学会発表] Roles of widespread glomerular responses to the nasal airflow (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iwata, Takeshi Imai
  • 学会等名: 第１１回国際シンポジウム「味覚嗅覚の分子神経機構」
  • 発表場所: 福岡市
  • 招待講演
• [学会発表] 嗅球僧帽細胞における樹状突起の発達メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 嗅覚情報処理の神経基盤-匂い分子から嗅覚神経回路、行動・情動まで-
  • 発表場所: 東京(東京大学医学部教育研究棟)
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] Wiring Specificity in the Mouse Olfactory Circuits"嗅覚神経回路の特異性はどのようにして決まっているのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 大阪大学大学院生命機能研究科脳科学セミナー
  • 発表場所: 大阪府吹田市(大阪大学大学院生命機能研究科)
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Wiring specificity of mitral/tufted cells in the mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: ISOT 2012
  • 発表場所: ストックホルム、スウェーデン
• [学会発表] Differential wiring of sister mitral cells revealed by a novel optical clearing agent (2012)
  • 著者名/発表者名: Meng-Tsen Ke, Takeshi Imai.
  • 学会等名: CSHL meeting, Axon Guidance, Synapse Formation and Regeneration
  • 発表場所: ニューヨーク、米国
• [学会発表] Wiring specificity in the mouse olfactory circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: Cutting edge in synapse research
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター、愛知県(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Odorant receptor-instructed axonal wiring in the mouse olfactory system (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: KAIST-RIKEN Joint Symposium on Cell and Developmental Biology
  • 発表場所: Daejeon(KAIST) Korea
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Wiring specificity in the mouse olfactory circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: NIPS International Workshop 2011`Cutting edge in synapse research'
  • 発表場所: Okazaki (Okazaki Conference Center) Japan
• [学会発表] マウス嗅球僧帽・房飾細胞軸索投射の糸球による違いの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 第34回日本神経科学会-こころの脳科学-
  • 発表場所: 横浜市(パシフィコ横浜)
• [学会発表] 嗅覚神経地図の形成メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 今井猛
  • 学会等名: 平成23年度生理学研究所研究会「シナプス可塑性の分子細胞基盤」
  • 発表場所: 岡崎市(生理学研究所)
• [学会発表] Odorant receptor-instructed neuronal wiring in the mouse olfactory system Workshop/ European Molecular Biology Organization/ (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Imai
  • 学会等名: Frontiers In Sensory Development
  • 発表場所: Barcelona Spain
• [備考]
  • URL: http://www.cdb.riken.go.jp/jp/02_research/0202_creative26.html
• [備考] 感覚神経回路形成研究チーム
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/jp/02_research/0202_creative26.html
• [備考] 感覚神経回路形成研究チーム
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/jp/02_research/0202_creative26.html
• [備考]
  • URL: http://imai.uijin.com/index.html
• [産業財産権] 生物材料を透明化する方法および生物材料用透明化処理キット (2012)
  • 発明者名: 今井 猛、 柯 孟岑
  • 権利者名: 今井 猛、 柯 孟岑
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-06-22