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運動系皮質の非カラム的神経回路:感覚系皮質のカラム的回路の双対システムとして

研究課題

研究課題/領域番号 25250006
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 神経解剖学・神経病理学
研究機関京都大学

研究代表者

金子 武嗣  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90177519)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 採択 (2014年度)
配分額 *注記
32,890千円 (直接経費: 25,300千円、間接経費: 7,590千円)
2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2013年度: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
キーワード脳・神経 / 神経解剖学 / 運動皮質 / 神経回路 / 双対システム
研究概要

運動系皮質の神経回路とその作動原理を解明するべく、感覚系皮質の神経回路との対比を念頭に置きながら、下記の研究を行った。
1) 皮質視床投射ニューロンの軸索投射:Juxtacellular labeling 法を用いて、体性感覚野6層皮質視床ニューロンの軸索解析を進め、論文投稿の準備を進めている。同様の手法を用い、運動皮質の6層ニューロンの解析準備を行っている。
2) 抑制性インターニューロンへの興奮性および抑制性入力:PV発現細胞への各種シナプス入力様式については、運動野での解析が進んでいる。VIP発現細胞については、感覚野での解析が終わりつつある段階であり、運動野での検討を行いたい。SOM発現細胞については、解析法を含めた予備実験を進めている。
3-1)視床大脳皮質投射ニューロンから皮質ニューロンへ、3-2)あるいは皮質ニューロンから皮質ニューロンへの入力の回路網解析:ウイルスベクターによるsingle neuron tracing の手法等と遺伝子改変動物を組み合わせて「From one to group」に、回路解析を行う。スライス標本にて実験を進め、基本データを得ることができた。
4) 実現可能な神経動作の理論を構築:これまでに得られた形態学的知見を元に、理論構築を進めている。特に同期性についての解析を進めた。

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

1) 感覚野での解析は予定通り進んだ。同様の解析手法を、いかに運動野に適用するかについて、引き続き検討を行っている。
2) 抑制性インターニューロンへのシナプス入力解析は、予定通り進んでいる。
3) 3-2) については基本データの取得が終わったので、今後は解析法等を検討し、論文投稿を目指す。3-1) については、条件検討実験を進めているところである。
4) 連携研究者との密な議論を通し、抑制性神経細胞の結合特性を盛り込んだネットワーク解析に取り組むことができた。今後も引き続き理論構築に励む。

今後の研究の推進方策

昨年度は、研究計画を概ね順調に遂行できたが、以下の点に注意しながら計画を推進していく。
1) 単に運動野6層ニューロンの標識に留まらず、生理学的解析との対応を図る必要がある。慎重に予備実験を進める必要があると思われる。
2) SOM発現細胞の本解析に着手することができなかった。幾つかの技術的問題もあり、早期解決を図りたい。
3) 現在はウイルスベクターによる検討実験を進めているが、作業効率の向上に取り組む必要がある。検討実験を進めながらも、他のアプローチが無いか、その可能性を探る必要があると思われる。
4) 昨年度に続き、定期的にディスカッション・情報交換の場を設け、計画を円滑に進める予定である。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ventral medial nucleus neurons send thalamocortical afferents more widely and more preferentially to layer 1 than neurons of the ventral anterior-ventral lateral nuclear complex in the rat.2015

    • 著者名/発表者名
      Kuramoto E, Ohno S, Furuta T, Unzai T, Tanaka YR, Hioki H, Kaneko T.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: 25 号: 1 ページ: 221-235

    • DOI

      10.1093/cercor/bht216

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preprodynorphin-Expressing Neurons Constitute a Large Subgroup of Somatostatin-Expressing GABAergic Interneurons in the Mouse Neocortex2014

    • 著者名/発表者名
      Jaerin Sohn, Hiroyuki Hioki, Shinichiro Okamoto, and Takeshi Kaneko
    • 雑誌名

      The Journal of Comparative Neurology

      巻: 522 号: 7 ページ: 1506-1526

    • DOI

      10.1002/cne.23477

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Birth-date dependent arrangement of spinal enkephalinergic neurons: Evidence from the preproenkephalin-green fluorescent protein transgenic mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Chen J, Huang J, Wei YY, Sun XX, Wang W, Bai L, Wang YY, Kaneko T, Li YQ, Wu SX.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 260 ページ: 47-58

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2013.12.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 共焦点レーザー顕微鏡と FIB-SEM による二重免疫染色標本の Correlative三次元再構築法. In S9: SEM 連続断面観察による3次元微細構造解析.2014

    • 著者名/発表者名
      薗村貴弘、古田貴寛、中谷郁子、山本洋、本間智、金子 武嗣
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Sensory representation of corticothalamic projections from the cortical barrel field to the somatosensory thalamus in awake rats.2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Hirai, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ラットwhiskerの毛包内におけるメルケル終末の微細形態.2014

    • 著者名/発表者名
      古田貴寛、榎原智美、黒田大地、外村宗達、熊本賢三、平井大地、柴田憲一、金子武嗣
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Three Types of Thalamocortical Projections from the Rat Lateral Posterior Thalamic Nucleus: A Single Neuron-Tracing Study Using Viral Vectors.2014

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Nakamura, Hiroyuki Hioki, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Excitatory and inhibitory inputs to parvalbumin-expressing interneurons in the mouse primary motor cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      日置 寛之、孫 在隣、岡本 慎一郎、亀田浩司、倉本恵梨子、藤山文乃、金子武嗣
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中脳ドーパミン細胞の投射様式:非ドーパミン細胞との比較2014

    • 著者名/発表者名
      松田和郎、古田貴寛、中村浩一、日置 寛之、金子武嗣
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Excitatory and inhibitory inputs to vasoactive intestinal polypeptide-positive neurons in the mouse primary somatosensory cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      孫 在隣、日置 寛之、岡本 慎一郎、金子 武嗣
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Actor-Criticモデルにおける情報量最大化学習およびその生物学的実装2014

    • 著者名/発表者名
      早川隆、金子武嗣、青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Optogenetic stimulation of preoptic neurons inhibits brown adipose tissue sympathetic nerve activity.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Nakamura, Hiroyuki Hioki, Naoya Kataoka, Takeshi Kaneko, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Experimental Biology (EB) meeting
    • 発表場所
      Boston,MA U.S.A
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Direct projection from the dorsomedial hypothalamus to the rostral medullary raphe drives brown adipose tissue thermogenesis.2013

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kataoka, Hiroyuki Hioki, Takeshi Kaneko, Kazuhiro Nakamura
    • 学会等名
      Experimental Biology (EB) meeting
    • 発表場所
      Boston,MA U.S.A
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マウス大脳皮質の運動関連領野における錐体ニューロンから波r部アルブミン要請インターニューロンへの入力2013

    • 著者名/発表者名
      倉本恵梨子, 日置寛之, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 後外側核ニューロンの視床皮質投射:ウイルスベクターを用いた単一ニューロンの形態学的解析2013

    • 著者名/発表者名
      中村悠, 日置寛之, 古田貴寛, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ラット線条体ストリオソーム・マトリックス構造における視床正中線核群及び髄板内核群単一ニューロン投射の定量的解析2013

    • 著者名/発表者名
      雲財知 , 倉本恵梨子 , 藤山文乃, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ラット淡蒼球外節の投射様式を領域ごとに解析する2013

    • 著者名/発表者名
      藤山文乃, 中野隆, 松田和郎, 呉胤美 , 水谷和子 , 古田貴寛, 苅部冬紀 , 高橋晋, 雲財知, 宇田川潤 , 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中脳における非ドパミン神経細胞の投射様式2013

    • 著者名/発表者名
      松田和郎, 古田貴寛, 倉本恵梨子 , 日置寛之, 藤山文乃, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 近接した直接路・間接路ニューロンの線条体から淡蒼球外節への軸索投射様式の解析2013

    • 著者名/発表者名
      岡本慎一郎, 日置寛之, 孫在隣, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒゲに対応する一次体性感覚野と一次運動野における皮質-皮質間連絡の形態学的解析2013

    • 著者名/発表者名
      柴田憲一 , 古田貴寛 , 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒゲ感覚システムにおける皮質視床投射ニューロンが形成する回路と機能2013

    • 著者名/発表者名
      Daichi Hirai, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko.
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] パルブアルブミン発現皮質神経細胞に対する興奮性・抑制性入力様式を運動野にて定量的に解析する2013

    • 著者名/発表者名
      日置寛之, 孫在隣, 倉本恵梨子, 王濤, 亀田浩司, 藤山文乃, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ラット内側嗅内野単一ニューロンの軸索分岐様式2013

    • 著者名/発表者名
      本多祥子, 古田貴寛, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大脳皮質ソマトスタチン陽性抑制性細胞の一部はプレプロダイノルフィンを産生する2013

    • 著者名/発表者名
      孫在隣, 日置寛之, 岡本慎一郎, 金子武嗣
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Local circuit in the sensorimotor cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      NIPS Inernational Workshop. The sixth International Neuroal Microcircuit Conference. Functional Mechanism of Cortial Microcircuit.
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell type-specific inhibitory inputs to dendritic and somatic compartments of parvalbumin-expressing neocortical interneuron.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hioki, Jaerin Sohn, Shinichiro Okamoto, Hiroshi Kameda, Eriko Kuramoto, Fumino Fujiyama, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      NIPS Inernational Workshop. The sixth International Neuroal Microcircuit Conference. Functional Mechanism of Cortial Microcircuit.
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preprodynorphin-expressing interneurons constitute a subpopulation of somatostatin-positive neurons in the mouse primary somatosensory cortex.2013

    • 著者名/発表者名
      Jaerin Sohn, Hiroyuki Hioki, Shinichiro Okamoto, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      NIPS Inernational Workshop. The sixth International Neuroal Microcircuit Conference. Functional Mechanism of Cortial Microcircuit.
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits extract information from fluctuation of their dynamics through spike timing-dependent plasticity?2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi HAYAKAWA, Takeshi KANEKO, Toshio AOYAGI
    • 学会等名
      Modeling Neural Activity (MONA): Statistics, Dynamical Systems, and Networks.
    • 発表場所
      Kauai Resort Marriott Lihue, Hawaii
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits extract information from fluctuation of their dynamics through spike timing-dependent plasticity?2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi HAYAKAWA, Takeshi KANEKO, Toshio AOYAGI
    • 学会等名
      Frontier of Statistical Physics and Information Processing (Satellite Meeting of STATPHYS25) - perspectives from nonequilibrium behaviors -
    • 発表場所
      Yukawa Institute of Theoretical Physics, Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hypothalamomedullary projection neurons that drive psychological stress-induced thermogenesis in brown adipose tissue and hyperthermia.2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakamura, Naoya Kataoka, Hiroyuki Hioki, Takeshi Kaneko
    • 学会等名
      The 42nd Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多重免疫組織染色標本における共焦点レーザー顕微鏡と FIB/SEM を一致させた三次元再構築法.2013

    • 著者名/発表者名
      薗村貴弘、古田貴寛、中谷郁子、山本洋、金子武嗣
    • 学会等名
      第54回日本組織細胞化学会 総会・学術集会
    • 発表場所
      航空会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マウス大脳皮質ソマトスタチン要請抑制性細胞の一部はプレプロダイノルフィンを産生する.2013

    • 著者名/発表者名
      孫 在隣、日置 寛之、岡本 慎一郎、金子 武嗣
    • 学会等名
      第89回日本解剖学会・近畿支部学術集会
    • 発表場所
      奈良先端大・バイオサイエンス研究科
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 単一ニューロンレベルで見た基底核神経回路2013

    • 著者名/発表者名
      金子武嗣
    • 学会等名
      第46回OSK
    • 発表場所
      京都ブライトンホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 高次脳形態学

    • URL

      http://www.mbs.med.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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