小脳機能局在の基盤としての小脳区画構造と部位対応的神経投射の形成過程

• 研究課題/領域番号: 25430032
• 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: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 杉原 泉 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (60187656)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013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: マウス / 小脳 / 縦縞状区画構造 / Pcdh10 / レポーターマウス / 形成過程 / プルキンエ細胞 / プロトカドヘリン10 / 軸索投射 / アルドラーゼC / 神経解剖学 / 下オリーブ核 / 遺伝子改変マウス / 軸索再構築

研究成果の概要

小脳が各種の運動制御など多彩な機能を果たすために重要な小脳の区画構造と部位対応的神経投射が形成される過程を解析した。マウス胎生14.5日の発達初期の小脳では7個の吻尾側に細長い小脳皮質の区画が認められ、それが胎生17.5日までの3日の間に、分離・分裂して50余りの区画になる過程を三次元的に解明した。始め一塊になっている小脳核は、部位対応的投射の形成後、小脳皮質の区画化に引き付けられるようにして区画化が進むことも判明した。本研究に関連した成果は研究期間3年間に責任著者として5編の学術論文として国際誌に発表したが、中心的な成果の一部は発表準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Compartmentalization of the chick cerebellar cortex based on the link between the striped expression pattern of aldolase C and the topographic olivocerebellar projection (2015)
  • 著者名/発表者名: Vibulyaseck S, Luo Y, Fujita H, Oh-Nishi A, Ohki-Hamazaki H, Sugihara
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 印刷中 号: 13 ページ: 1886-1912
  • DOI: 10.1002/cne.23769
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小脳の解剖（小葉構造）と基本的な機能局在 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 255 ページ: 927-933
• [雑誌論文] Detailed expression pattern of aldolase C (aldoc) in the cerebellum, retina and other areas of the CNS studied in aldoc-venus knock-in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujita H, Aoki H, Ajioka I, Yamazaki M, Abe M, Oh-Nishi A, Sakimura K, Sugihara I.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9(1) 号: 1 ページ: e86679-e86679
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0086679
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Systematic analysis of neuronal wiring of the rodent deep cerebellar nuclei reveals differences reflecting adaptations at the neuronal circuit and internuclear level (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamodeh S, Baizer J, Sugihara I, Sultan F
  • 雑誌名: J Comp Neurol 巻: 522(11) 号: 11 ページ: 2481-2497
  • DOI: 10.1002/cne.23545
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cerebellar afferents originating from the medullary reticular formation that are different from mossy, climbing or monoaminergic fibers in the rat (2014)
  • 著者名/発表者名: Luo Y, Sugihara I
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1566 ページ: 31-46
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2014.04.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systematic regional variations in Purkinje cell spiking patterns. (2014)
  • 著者名/発表者名: Xiao J, Cerminara NL, Kotsurovskyy Y, Aoki H, Burroughs A, Wise AK, Luo Y, Marshall SP, Sugihara I, Apps R, Lang EJ
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 8 ページ: e105633-e105633
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0105633
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Modulation of Purkinje cell complex spike waveform by synchrony levels in the olivocerebellar system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Lang EJ, Tang T, Suh CY, Xiao J, Kotsurovskyy Y, Blenkinsop TA, Marshall SP, Sugihara I
  • 雑誌名: Front Syst Neurosci 巻: 8 ページ: 210-210
  • DOI: 10.3389/fnsys.2014.00210
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Morphology of the olivocerebellar projection of the chick: An axonal reconstruction study. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasanuma, K., Ohki-Hamazaki, H. and Sugihara, I.
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. 巻: 521 号: 14 ページ: 3321-3339
  • DOI: 10.1002/cne.23352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of cerebellar microcircuits in the rat (2013)
  • 著者名/発表者名: Cerminara N, Aoki H, Loft M, Sugihara I, Apps R
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 33(42) 号: 42 ページ: 16427-16442
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0861-13.2013
  • 査読あり
• [学会発表] 小葉の立体構造、軸索投射、分子発現パタンの解析に基づくヒト、ニホンザル、マーモセット、ラット、マウスの小脳半球部小葉構造の相同性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉原 泉
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま, 郡山
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Optogenetic dissection of multiple signals in single cerebellar granules cells in vivo. (2016)
  • 著者名/発表者名: Misa Shimuta, Izumi Sugihara, Taro Ishikawa
  • 学会等名: The 93th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] Single axon morphology of vestibulocerebellar mossy fibers indicates the phylogenetically old nature of the vestibulocerebellum (2015)
  • 著者名/発表者名: Izumi Sugihara, Mitsuhito Ueda, Takahiro Ando, Yuanjun Luo
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Reconstruction of spinocerebellar single axons in the mouse (2015)
  • 著者名/発表者名: YuanJun Luo, Izumi Sugihara
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Tail proprioceptice representation area in the cerebellum identified by using Aldoc-venus knock-in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeru Onozato, Yuanjun Luo, Izumi Sugihara
  • 学会等名: The 92th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: 神戸国際会議場･展示場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Reconstruction of BDA-labeled long projecting axons in the central nervous system in bright-field serial section specimen (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuanjun Luo, Izumi Sugihara
  • 学会等名: CBIR Young Investigator Symposium
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、東京都文京区
  • 年月日: 2015-02-21
• [学会発表] 小脳における縦縞区画可視化Aldoc-Vinusマウスを用いた in vivo 実験について (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeru Onozato, Kenji Sakimura, Izumi Sugihara
  • 学会等名: 第7回CBIR・ONSA 若手インスパイアシンポジウム
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、東京都文京区
  • 年月日: 2015-02-21
• [学会発表] アルドラーゼC発現の縞構造と登上線維投射の部位対応性に基づいたトリ小脳の区画構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuanjun Luo, Suteera Vibulyaseck, Hirofumi Fujita, Hiroko Ohki-Hamazaki, and Izumi Sugihara
  • 学会等名: 平成26年度『包括型脳科学研究推進支援ネットワーク』冬のシンポジウム
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、ホテル東京ガーデンパレス、東京都文京区
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
• [学会発表] Aldoc-Venusマウスによる小脳縦縞区画可視化とin vivo実験への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野里尊、崎村建司、杉原泉
  • 学会等名: 平成26年度『包括型脳科学研究推進支援ネットワーク』冬のシンポジウム
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、ホテル東京ガーデンパレス、東京都文京区
  • 年月日: 2014-12-11
• [学会発表] Protocadherin 10 expression pattern in the developing mouse cerebellar cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: VIBULYASECK; S. HIRANO; I. SUGIHARA
  • 学会等名: Neuroscience 2014 (北米神経科学会大会）
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] 感覚運動適応能力の基盤としての小脳と前庭系の神経回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉原 泉
  • 学会等名: 第42回秋田めまい懇話会
  • 発表場所: 秋田メトロポリタンホテル、秋田県秋田市
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Striped Protocadherin 10 expression pattern in the adult and developing mouse cerebellar cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Suteera Vibulyaseck, Shinji Hirano, Izumi Sugihara
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Kanagawa, Yokohama
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Projection patterns of individual spinocerebellar axons in the mouse. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuanjun Luo, Kazuma Sasamura, Radhika Pooja Patel, Izumi Sugihara
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Kanagawa, Yokohama
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Development of functional compartmentalization of the cerebellum (2014)
  • 著者名/発表者名: Suteera Vibulyaseck, Shinji Hirano, Izumi Sugihara
  • 学会等名: Physiology Symposium 2014 & Joint Scientific Conference of The Hong Kong Society of Neurosciences & The Biophysical Society of Hong Kong
  • 発表場所: Hong Kong, Hong Kong Special Administrative Region of the People's Republic of China
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-14
• [学会発表] Molecular compartments and axonal projections in the cerebellum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, I
  • 学会等名: A course in Molecular Neuroanatomy MNA 2014
  • 発表場所: Okinawa
  • 招待講演
• [学会発表] Compartmentalization of the cerebellar nuclei and cortex based on input and output axonal projections and molecular expressions (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, I
  • 学会等名: GRC on the Cerebellum
  • 発表場所: New London, NH, U.S.A.
  • 招待講演
• [学会発表] Basic organization of the mammalian cerebellum as revealed by detailed analysis of aldolase C compartmentalization in the marmoset. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, I
  • 学会等名: 6th Igakuken International Symposium Marmoset Neuroscience
  • 発表場所: Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] 小脳の構造と機能
  • 著者名/発表者名: 杉原泉
  • 学会等名: 小脳研究会
  • 発表場所: 東京、都市センターホテル
  • 招待講演
• [学会発表] Longitudinal stripes and the climbing fiber projection in the avian cerebellum
  • 著者名/発表者名: Suteera Vibulyaseck, Kazuma Sasamura, Hiroko Ohki-Hamazaki, Izumi Sugihara
  • 学会等名: CBIR若手インスパイアシンポジウム
  • 発表場所: Tokyo
• [備考] システム神経生理学分野
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/phy1.html
• [備考] Systems Neurophysiology
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/eng/eng/phy1-E.html