急速眼球運動におけるサル大脳半球間競合を担う神経経路の同定：光遺伝学的fMRI

• 研究課題/領域番号: 25750399
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 新潟大学 (2014-2015); 東京大学 (2013)
• 研究代表者: 足立 雄哉 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40625646)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: マカクザル / 機能的核磁気共鳴画像法 / 大脳皮質不活性化 / functional connectivity / 大脳皮質 / マカクサル / fMRI / 皮質不活性化 / 領野間ネットワーク / 光遺伝学

研究成果の概要

マカクザル大脳皮質弓状溝前壁の神経活動抑制が行動変化を引き起こす過程で、大脳領野間の多数の長距離相互連絡からなる機能的ネットワークにどのようなメカニズムが存在するのかはいまだ解明されていない。本研究は、機能的核磁気共鳴画像法（fMRI）実験中のマカクザルに対して弓状溝前壁の可逆的な不活性化を施し、大脳皮質広域にまたがる脳領野間機能的結合強度に皮質局所活動変化が及ぼす大域的影響を検出した。とくに、微小注入領域から遠く離れた2脳領野間の機能的結合においても、その強度変化が、微小注入領域と遠隔領野との間の平常時の機能的結合と定量的関係をもっていることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamically allocated hub in task-evoked network predicts the vulnerable prefrontal locus for contextual memory retrieval in macaques. (2015)
  • 著者名/発表者名: Osada T., Adachi, Y., Miyamoto, K., Jimura, K., Setsuie, R., and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: PLOS Biology 巻: 13(6) 号: 6 ページ: 1-31
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1002177
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] op-down regulation of laminar circuit via inter-area signal for successful object memory recall in monkey temporal cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda, M., Koyano, W.K., Hirabayashi, T., Adachi, Y. and Miyashita,Y.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 840-852
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2015.03.047
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Remapping of memory encoding and retrieval networks: insights from neuroimaging in primates. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, K., Osada, T., Adachi, Y.
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research 巻: 275 ページ: 53-61
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2014.08.046
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A design strategy for small molecule-based targeted MRI contrast agents: Their application for detection of atherosclerotic plaques (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, S.; Hokamura, K.; Ogawa, M.; Takehara, Y.; Muramatsu, Y.; Yamane, T.; Hirabayashi, K.; Morimoto, Y.; Hagisawa, K.; Nakahara, K.; Mineno, T.; Terai, T.; Komatsu, T.; Ueno, T.; Tamura, K,; Adachi, Y.; Hirata, Y.; Arita, M.; Arai, H.; Umemura, K.; Nagano T. and Hanaoka K.
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 12 号: 43 ページ: 8611
  • DOI: 10.1039/c4ob01270d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dissociable memory traces within the macaque medial temporal lobe predict subsequent recognition performance. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, K., Adachi, Y., Osada, T., Watanabe, T., Kimura, HM., Setsuie, R., Miyashita, Y.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 34 号: 5 ページ: 1988-1997
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4048-13.2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional differentiation of memory retrieval network in macaque posterior parietal cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, K., Osada, T., Adachi, Y., Matsui, T., Kimura, HM. Miyashita
  • 雑誌名: Neuron 巻: 77 号: 4 ページ: 787-799
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2012.12.019
  • 査読あり
• [学会発表] Inter-area signal targeting translaminar processing during successful memory retrieval in macaque temporal cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda M, Koyano KW, Hirabayashi T, Adachi Y, Ishii T, Miyashita Y
  • 学会等名: Neuroscience 2016
  • 発表場所: McCormick Place (Chicago, IL, U.S.A)
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Hub-centric prefrontal network predicts lesion-effective site for contextual memory in macaques. (2015)
  • 著者名/発表者名: Osada T, Adachi Y, Miyamoto K, Jimura K, Setsuie R, Watanabe T, Miyashita Y
  • 学会等名: Neuroscience 2016
  • 発表場所: McCormick Place (Chicago, IL, U.S.A)
  • 年月日: 2015-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] Dissociable memory formation processes within the macaque medial temporal lobe (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Adachi Y, Osada T, Watanabe T, Setsuie R, Kimura HM, Watanabe T, Miyashita Y
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Walter E. Washington Convention Center (Washington, D.C., U.S.A.)
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Network-level collective effects on the shaping of brain-wide functional architectures: Perspectives from functional MRI in macaque monkeys. in Symposium "From Cell to Organism: Identification, Measurement and Perturbation of Cellular Circuits in vivo" (2014)
  • 著者名/発表者名: Adachi Y
  • 学会等名: 第87回日本生化学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] Dissociable activity patterns in the macaque medial temporal lobe during memory encoding predict subsequent recognition performance (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Adachi Y, Osada T, Watanabe T, Kimura HM, Setsuie R, Watanabe T, Miyashita Y
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] From the tracer-based anatomical network to behavioral impacts on recognition memory task: perspectives from spontaneous BOLD coherence in the macaque cortex. in Morning Workshop “Resting State connectivity: Views From Nonhuman Primates”
  • 著者名/発表者名: Adachi Y
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] Modular structures within macaque memory retrieval network implement functional differentiation during serial probe recognition task.
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Osada T, Adachi Y, Matsui T, Kimura HM, Watanabe T, Setsuie R, Miyashita Y.
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Neural correlates of primacy and recency effects in macaque memory retrieval network.
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Osada T, Adachi Y, Matsui T, Kimura HM, Watanabe T, Setsuie R, Miyashita Y.
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego