左右協調運動を司る脊髄内交差型神経細胞の機能解析

• 研究課題/領域番号: 26290013
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設)
• 研究代表者: 東島 眞一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (80270479)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 運動 / 左右協調 / 脊髄 / ゼブラフィッシュ / 交差型介在ニューロン / 左右協調運動 / 抑制 / 脊髄神経回路 / 左右強調 / リズム運動

研究成果の概要

脊髄内d6交差型抑制性介在ニューロンの機能解析を中心に研究を進めた。まず、電気生理学的解析を行ったところ、当該ニューロン群が、(1) 遊泳運動中に同側の運動ニューロンと同期して発火すること、また、(2) 反対側の運動ニューロンと直接抑制性のシナプス結合していることを見いだした。さらに、当該ニューロン群を遺伝学的に除去した魚の表現型を調べた。その結果、遊泳運動の際に、左右の運動ニューロンが同時に発火してしまうという表現型がしばしば現れることが分かった。これらの研究結果より、d6交差型抑制性介在ニューロンが遊泳運動の際に、左右の相反抑制にきわめて重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Axially-confined in vivo single-cell labeling by primed conversion using blue and red lasers with conventional confocal microscopes (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Atsushi、Kimura Yukiko、Mori Ikue、Nonaka Shigenori、Higashijima Shin-ichi
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 59 号: 9 ページ: 741-748
  • DOI: 10.1111/dgd.12412
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional visualization and disruption of targeted genes using CRISPR/Cas9-mediated eGFP reporter integration in zebrafish (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ota *, Kiyohito Taimatsu *, Kanoko Yanagi, Tomohiro Namiki, Rie Ohga, Shin-ichi Higashijima, Atsuo Kawahara *These authors contributed equally to this work
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 34991-34991
  • DOI: 10.1038/srep34991
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Social conflict resolution regulated by two dorsal habenular subregions in zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Chou, M-Y., Amo, R., Kinoshita, M., Cherng, B-W., Shimazaki, H., Agetsuma, M., Shiraki, T., Aoki, T., Yamazaki, M., Higashijima, S., and Okamoto, H.
  • 雑誌名: Science 巻: 352 号: 6281 ページ: 87-90
  • DOI: 10.1126/science.aac9508
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 3d-searchable database of transgenic zebrafish Gal4 and Cre lines for functional neuroanatomy studies. (2015)
  • 著者名/発表者名: Marquart, G.D., Tabor, K.M., Brown, M.R., Strykowski, J.L., LaFave, M.C., Varshney, G.K., Mueller, T., Burgess, S.M., Higashijima, S., and Burgess, H.A.
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 9 ページ: 78-78
  • DOI: 10.3389/fncir.2015.00078
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Efficient generation of knock-in transgenic zebrafish carrying reporter/driver genes by CRISPR/Cas9-mediated genome engineering (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y., Hisano, Y., Kawahara, A., and Higashijima, S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 6545-6545
  • DOI: 10.1038/srep06545
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり