| 研究課題/領域番号 |
23K18161
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分46:神経科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
喜多村 和郎 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60423159)
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| 研究分担者 |
小泉 修一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10280752)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 神経細胞 / アストロサイト / イメージング / 運動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳はニューロンとグリア細胞からなる一つの巨大なシステムであるが、これまでそれぞれ明確な役割分担があるものとして理解されてきた。本研究では、ニューロンとグリア細胞からなるネットワークを「超神経場」と定義し、一つのシステムとして脳情報を記述する方法を確立する。運動中のマウスでニューロンとグリア細胞の活動を同時に可視化して脳情報表現を明らかにし、運動や感覚、報酬や判断などのマルチモーダル脳情報とその学習をより正確に再現できることを示す。本研究で提案する「超神経場」という概念によってニューロン-グリア細胞ネットワークを1つの情報処理システムと捉え直して新たな脳情報処理システムを提案する。
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| 研究実績の概要 |
大脳皮質および小脳において、ネットワークレベルでニューロンとアストロサイトの活動を同時に観察するために、マクロ蛍光顕微鏡の多色化に取り組んだ。マクロ蛍光顕微鏡に2色の光源とフィルタセット、2台のカメラを搭載し、緑と赤の蛍光を同時に観察することができるようにした。異なる波長のカルシウムセンサータンパク質を用い、ニューロンおよびアストロサイトの活動を観察できることを確認した。開発した顕微鏡を用いて、運動課題を実行中のマウス大脳および小脳のニューロン活動を観察したところ、運動開始前後や課題の成功失敗のタイミングにあわせた活動が観察されたことから、運動課題に関連した細胞活動が捉えられていることを確認した。また、同様の運動課題を実行中にアストロサイトの活動を大脳皮質で観察したところ、ニューロンとは異なるタイミングで起こる活動も観察されており、今後、ニューロン活動とアストロサイト活動の同時観察により、両者の関係をより詳細に解析していく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ニューロンとアストロサイトの相互作用を計測する実験系を確立することができた。今後はデータを蓄積し、運動回路におけるニューロンーアストロサイト相互作用の動態を明らかにしていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
ニューロンとアストロサイトの活動を用いてマウスの行動を説明できるか、特に、ニューロン活動のみの場合と比較してアストロサイト活動にどれくらい行動の情報が含まれているのかに着目して解析を進めていく。
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