霊長類記憶機構の解明：ウイルスベクターを用いた光遺伝学と高磁場ｆＭＲＩの融合研究

• 研究課題/領域番号: 23700489
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 融合基盤脳科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大橋 陽平 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任講師 (20597629)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 光遺伝学 / オプトジェネティクス / 霊長類 / 大脳皮質 / 視床 / 高磁場fMRI / アデノ随伴ウイルスベクター / レンチウイルスベクター / 記憶

研究概要

本研究は、霊長類下部側頭葉の神経細胞群が、記憶の符号化・想起時に果たす役割を、光遺伝学的手法を用いて、その神経細胞活動を制御することで、明らかにすることが目的である。研究期間内においては、下位目標を含め以下4点を達成した。１.ラット小脳プルキンエ細胞の光遺伝学的操作及び血圧との因果関係の証明、2.霊長類用オプトロード（光ファイバー内包ガラス被覆式タングステン電極）の開発、3.霊長類及びげっ歯類の運動皮質におけるウイルスベクターに搭載された内部プロモーターの機能解析、4.霊長類及びげっ歯類の視床への光遺伝学の適用と機能的磁気共鳴画像（opt-fMRI)の取得条件の最適化、である。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of the properties of seven promoters in the motor cortex of rats and monkeys after lentiviral vector-mediated gene (2013)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M., et al.
  • 雑誌名: Human Gene Therapy Methods 巻: 24 号: 6 ページ: 333-344
  • DOI: 10.1089/hgtb.2012.238
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optogenetics in the cerebellum : Purkinje cell-specific approaches for understanding local cerebellar functions (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T., et al.
  • 雑誌名: Behavioral Brain Research 巻: 255 ページ: 26-34
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2013.04.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] MRI-assisted single-unit recording revealed precise neuronal map in the perirhinal cortices of macaque monkeys performing a visual pair-association task. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koyano K.W., Takeda M., Matsui T., Ohashi Y., Hirabayashi T., Kakizawa K., Watanabe T., Miyashita Y.
  • 雑誌名: The Society for Neuroscience 2013 Neuroscience meeting planner online 巻: 552.05
  • 査読あり
• [雑誌論文] EGFP expressions in the cerebral cortex of rats and monkeys under control of various promoters after lentiviral transduction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M., Ohashi Y., Tsubota T., Sato A., Koyano K.W., Wang N., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 雑誌名: The Society for Neuroscience 2013 Neuroscience meeting planner online 巻: 676.06
  • 査読あり
• [雑誌論文] FoxP2 is a parvocellular-specific transcription factor in the visual thalamus of monkeys and ferrets. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai L., Ohashi Y. van der List D., Usrey W. M., Miyashita Y., Kawasaki H.
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: - 号: 9 ページ: 2204-2212
  • DOI: 10.1093/cercor/bhs207
  • 査読あり
• [雑誌論文] A glass-coated tungsten microelectrode enclosing optical fibers for optogenetic exploration in primate deep brain structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura K., et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Methods 巻: Vol.211, Issue 1 号: 1 ページ: 49-57
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2012.08.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optogenetic manipulation of Purkinje cell activity in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T., et al
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: (In Press)(印刷中)(掲載確定) ページ: 137-144
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.03.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applying optogenetics to macaque deep brain structures: Development of a glass-coated tungsten optrode enclosing optical fibers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura K., Ohashi Y., Tsubota T., Takeuchi D., Hirabayashi T., Yaguchi M., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 雑誌名: The Society for Neuroscience 2012 Neuroscience meeting planner online 巻: 229.10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebellar regulation of blood pressure during postural alterations revealed by Purkinje cell-specific optogenetic inhibition. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T., Ohashi Y., Tamura K., Yaguchi M., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 雑誌名: The Society for Neuroscience 2012 Neuroscience meeting planner online 巻: 229.11
  • 査読あり
• [雑誌論文] FoxP2 is a parvocellular-specific transcription factor in the visual thalamus of monkeys and ferrets. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai L., Ohashi Y., van der List D., Usrey W. M., Miyashita Y., Kawasaki H.
  • 雑誌名: The Society for Neuroscience 2012 Neuroscience meeting planner online 巻: 838.09
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optogenetic manipulation of Purkinje cell activity in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T., et al
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 号: 8 ページ: 22400-22400
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0022400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic tracing of the rat neural circuits organizing from various local brain regions using a 2A-based bicistronic lentiviral vector (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohashi Y, Tsubota T, Sato A, Koyano KW, Tamura K, Yaguchi M, Wang N, Miyashita Y.
  • 雑誌名: The Journal of Physiological Sciences 巻: Vol. 61, Suppl. 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective manipulation of cerebellar Purkinje cell activity using optogenetics in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T, Ohashi Y, Tamura K, Sato A, Miyashita Y
  • 雑誌名: The society for neuroscience 2012 Neuroscience meeting planner online 巻: 225.11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective visualization of rodent and macaque neural circuits using transsynaptic and stationary markers driven by a 2A-based bicistronic lentiviral vector (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, Y., Tsubota, T., Sato, A., Koyano, K.W., Tamura, K., Matsuyama, M., Yaguchi, M., Wang, N., Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 71supplement ページ: e411-e411
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an optogenetic method for in vivo manipulation of cerebellar Purkinje cell activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T, Ohashi Y, Tamura K, Sato A, Matsuyama M, Miyashita Y
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 71supplement ページ: e311-e311
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1357
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new glass-coated tungsten optrode enclosing multiple optic fibers for fluorescence measurement, optogenetic photo-stimulation, and single-unit recording in deep brain regions (2011)
  • 著者名/発表者名: Keita Tamura, Yohei Ohashi, Tadashi Tsubota, Daigo Takeuchi, Toshiyuki Hirabayashi, Masae Yaguchi, Ningqun Wang, Yasushi Miyashita
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: Vol. 71, Suppl. ページ: e310-e311
  • DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1354
  • 査読あり
• [学会発表] EGFP expressions in the cerebral cortex of rats and monkeys under control of various promoters after lentiviral transduction (2013)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M, Ohashi Y, Tsubota T, Sato A, Koyano K W, Wang N, Matsuyama M, Sekine T, Miyashita Y
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 43rd Annual Meeting
  • 発表場所: San DiegoSan DiegoConvention Center (USA)
• [学会発表] MRI-assisted single-unit recording revealed precise neuronal map in the perirhinal cortices of macaque monkeys performing a visual pair-association task (2013)
  • 著者名/発表者名: Koyano K W, Takeda M, Matsui T, Ohashi Y, Hirabayashi T, Kakizawa K, Watanabe T, Miyashita Y
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 43rd Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, San Diego Convention Center (USA)
• [学会発表] ラットおよびサル大脳皮質におけるレンチウイルスベクターを用いたプロモーター7種類の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢口雅江、大橋陽平、坪田匡史、佐藤礼奈、小谷野賢治、王寧群、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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(京都府)
• [学会発表] レンチウイルスベクターを用いた、ラットバレル皮質における局所的な NMDAR1のノックダウン (2013)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史、大橋陽平、田村啓太、矢口雅江、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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(京都府)
• [学会発表] レンチウイルスベクターを用いた、ラットバレル皮質における局所的なNMDAR1のノックダウン (2013)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史、大橋陽平、田村啓太、矢口雅江、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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（京都府）
• [学会発表] ラットおよびサル大脳皮質におけるレンチウイルスベクターを用いたプロモーター7種類の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢口雅江、大橋陽平、坪田匡史、佐藤礼奈、小谷野賢治、王寧群、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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（京都府）
• [学会発表] MRI-assisted single-unit recording revealed precise neuronal map in the perirhinal cortices of macaque monkeys performing a visual pair-association task. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koyano K.W., Takeda M., Matsui T., Ohashi Y., Hirabayashi T., Kakizawa K., Watanabe T., Miyashita Y.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 43rd Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, San Diego Convention Center (U.S.A.)
• [学会発表] EGFP expressions in the cerebral cortex of rats and monkeys under control of various promoters after lentiviral transduction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M., Ohashi Y., Tsubota T., Sato A., Koyano K.W., Wang N., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 43rd Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, San Diego Convention Center (U.S.A.)
• [学会発表] Analysis of EGFP expression in the cerebral cortex under control of seven different promoters in lentiviral vectors : Comparison of rats and monkeys (2012)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M, Ohashi Y, Tsubota T, Sato A, Koyano K W, Wang N, Matsuyama M, Sekine T, Miyashita Y
  • 学会等名: 第12回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学安田講堂(東京都)
  • 年月日: 2012-06-30
• [学会発表] ガラス被覆式光電気的プローブの開発 : サル脳機能の光遺伝学的解明を目指して (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太,大橋陽平,坪田匡史,竹内大吾,平林敏行,矢口雅恵,松山真,関根岳,宮下保司
  • 学会等名: Kyoto University and The University of Tokyo, Global COE Joint Symposium
  • 発表場所: 東京大学山上会館(東京都)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] レンチウイルスベクターを用いた小脳プルキンエ細胞特異的な光遺伝学的神経活動操作手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史,大橋陽平,田村啓太,佐藤礼奈,矢口雅江,松山真,関根岳,宮下保司
  • 学会等名: Kyoto University and The University of Tokyo, Global COE Joint Symposium
  • 発表場所: 東京大学山上会館(東京都)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] FoxP2 is a parvocellular-specific transcription factor in the visual thalamus of monkeys and ferrets (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai L, Ohashi Y, van der List D, Usrey W M, Miyashita Y, Kawasaki H
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 42nd AnnualMeeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (USA)
• [学会発表] Cerebellar regulation of blood pressure during postural alterations revealed by Purkinje cell-specific optogenetic inhibition (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T, Ohashi Y, Tamura K, Yaguchi M, Matsuyama M, Sekine T, Miyashita Y
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 42nd Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (USA)
• [学会発表] Applying optogenetics to macaque deep brain structures : Development of a glass-coated tungsten optrode enclosing optical fibers (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura K, Ohashi Y, Tsubota T, Takeuchi D, Hirabayashi T, Yaguchi M, Matsuyama M, Sekine T, Miyashita Y
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 42nd Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (USA)
• [学会発表] プルキンエ細胞特異的な光遺伝学的神経活動抑制法を用いた、姿勢変化時の血圧維持における小脳の役割の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史、大橋陽平、田村啓太、矢口雅江、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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(愛知県)
• [学会発表] Development of a novel glass-coated optrode for monkeyoptogenetics (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太,大橋陽平,坪田匡史,竹内大吾,平林敏行,矢口雅江,松山真,関根岳,宮下保司
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第5回リトリート
  • 発表場所: 八ヶ岳ロイヤルホテル(山梨県)
• [学会発表] Cell-type-specific optogenetic manipulation of Purkinje cell activityin vivo using lentiviral vectors (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史,大橋陽平,田村啓太,佐藤礼奈,矢口雅江,松山真,関根岳,宮下保司
  • 学会等名: グローバル COEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第5回リトリート
  • 発表場所: 八ヶ岳ロイヤルホテル(山梨県)
• [学会発表] Analysis of EGFP expression in the cerebral cortex under control of seven different promoters in lentiviral vectors: Comparison of rats and monkeys. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi M., Ohashi Y., Tsubota T., Sato A., Koyano K. W., Wang N., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 学会等名: 第12回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学安田講堂（東京都）
• [学会発表] プルキンエ細胞特異的な光遺伝学的神経活動抑制法を用いた、姿勢変化時の血圧維持における小脳の役割の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史、大橋陽平、田村啓太、矢口雅江、松山真、関根岳、宮下保司
  • 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（愛知県）
• [学会発表] Applying optogenetics to macaque deep brain structures: Development of a glass-coated tungsten optrode enclosing optical fibers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura K., Ohashi Y., Tsubota T., Takeuchi D., Hirabayashi T., Yaguchi M., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience's 42nd annual meeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (U.S.A.)
• [学会発表] Cerebellar regulation of blood pressure during postural alterations revealed by Purkinje cell-specific optogenetic inhibition. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T., Ohashi Y., Tamura K., Yaguchi M., Matsuyama M., Sekine T., Miyashita Y.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience's 42nd annual meeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (U.S.A.)
• [学会発表] FoxP2 is a parvocellular-specific transcription factor in the visual thalamus of monkeys and ferrets. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai L., Ohashi Y., van der List D., Usrey W. M., Miyashita Y., Kawasaki H.
  • 学会等名: The Society for Neuroscience's 42nd annual meeting
  • 発表場所: New Orleans, Ernest N. Morial Convention Center (U.S.A.)
• [学会発表] レンチウイルスベクターを用いた小脳プルキンエ細胞特異的な光遺伝学的神経活動操作手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史, 大橋陽平, 田村啓太, 佐藤礼奈, 矢口雅江, 松山真, 関根岳, 宮下保司
  • 学会等名: Kyoto University and The University of Tokyo, Global COE Joint Symposium
  • 発表場所: 東京大学山上会館（東京都）
• [学会発表] ガラス被覆式光電気的プローブの開発：サル脳機能の光遺伝学的解明を目指して (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太, 大橋陽平, 坪田匡史, 竹内大吾, 平林敏行, 矢口雅恵, 松山真, 関根岳, 宮下保司
  • 学会等名: Kyoto University and The University of Tokyo, Global COE Joint Symposium
  • 発表場所: 東京大学山上会館（東京都）
• [学会発表] Cell-type-specific optogenetic manipulation of Purkinje cell activity in vivo using lentiviral vectors (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史, 大橋陽平, 田村啓太, 佐藤礼奈, 矢口雅江, 松山真, 関根岳, 宮下保司
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第5回リトリート
  • 発表場所: 八ヶ岳ロイヤルホテル（山梨県）
• [学会発表] Development of a novel glass-coated optrode for monkey optogenetics (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太, 大橋陽平, 坪田匡史, 竹内大吾, 平林敏行, 矢口雅恵, 松山真, 関根岳, 宮下保司
  • 学会等名: グローバルCOEプログラム「生体シグナルを基盤とする統合生命学」第5回リトリート
  • 発表場所: 八ヶ岳ロイヤルホテル（山梨県）
• [学会発表] Selective manipulation of cerebellar Purkinje cell activity using optogenetics in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T, Ohashi Y, Tamura K, Sato A, Miyashita Y
  • 学会等名: The Society for Neuroscience 41st Annual Meeting
  • 発表場所: Washington DC, Walter E. Washington Convention Center (USA)
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] 光ファイバーを内包したガラス皮膜タングステン電極の開発 : 動物脳深部における蛍光測定、光遺伝学的光刺激およびシングルユニット記録 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太,大橋陽平,坪田匡史,竹内大吾,平林敏行,矢口雅江,王寧群,宮下保司
  • 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(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞活動の in vivo光遺伝学的操作手法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史,大橋陽平,田村啓太,佐藤礼奈,松山真,宮下保司
  • 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(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 2シストロン性レンチウイルスベクターを用いたラット及びサルの神経回路の選択的可視化法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋陽平,坪田匡史,佐藤礼奈,小谷野賢治,田村啓太,松山真,矢口雅江,王寧群,宮下保司
  • 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(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 2シストロン性レンチウイルスベクターを用いたラット及びサルの神経回路の選択的可視化法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋陽平, 坪田匡史, 佐藤礼奈, 小谷野賢治, 田村啓太, 松山真, 矢口雅江, 王寧群, 宮下保司
  • 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（神奈川県）
• [学会発表] 小脳プルキンエ細胞活動のin vivo光遺伝学的操作手法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坪田匡史, 大橋陽平, 田村啓太, 佐藤礼奈, 松山真, 宮下保司
  • 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（神奈川県）
• [学会発表] 光ファイバーを内包したガラス皮膜タングステン電極の開発：動物脳深部における蛍光測定、光遺伝学的光刺激およびシングルユニット記録 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村啓太, 大橋陽平, 坪田匡史, 竹内大吾, 平林敏行, 矢口雅江, 王寧群, 宮下保司
  • 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（神奈川県）
• [学会発表] Selective manipulation of cerebellar Purkinje cell activity using optogenetics in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tsubota, Yohei Ohashi, Keita Tamura, Ayana Sato, Yasushi Miyashita
  • 学会等名: The Society for Neuroscience's 41th annual meeting
  • 発表場所: Washington DC, Walter E. Washington Convention Center (U.S.A.)
• [備考]
  • URL: http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 東京大学医学部 統合生理学教室
  • URL: http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 東京大学医学部 統合生理学教室
  • URL: http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/