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単一細胞オペラント条件付けを実現する報酬依存的シナプス構造可塑性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26830021
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

平 理一郎  基礎生物学研究所, 光脳回路研究部門, 助教 (80712299)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードブレインマシーンインターフェース / 2光子イメージング / 光遺伝学 / 2光子イメージング / 運動野 / BMI / オプトジェネティクス / 随意制御
研究成果の概要

本研究では、2光子カルシウムイメージングで得た画像をリアルタイムに解析し、フィードバックする方法の開発、光遺伝学的刺激と2光子イメージングを同時に行う実験系の開発を含む技術開発が実を結び、単一細胞オペラント条件付けの学習機構を調べることに成功した。その結果、ブレインマシーンインターフェースの学習機構の少なくとも一部を担うと考えられる、報酬と細胞活動のタイミングに依存した、大脳皮質神経細胞の双方向の活動調整機構を見出した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Distinct functional modules for discrete and rhythmic forelimb movements in the mouse motor cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      Hira R., Terada S., Kondo M., Matsuzaki M.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 35 号: 39 ページ: 13311-13322

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2731-15.2015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reward-timing-dependent bidirectional modulation of cortical microcircuits during optical single-neuron operant conditioning.2014

    • 著者名/発表者名
      Hira R et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 5551-5551

    • DOI

      10.1038/ncomms6551

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Optogenetic mapping of cerebro-cerebellar communication loop in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Choo M, Hira R, Mastuzaki M, Kano M, Kitamura K.
    • 学会等名
      Physiology Society of Japan
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道、札幌)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Distinct thalamocortical activities in the motor cortex during voluntary movements2015

    • 著者名/発表者名
      Y. H. Tanaka, Y. R. Tanaka, R. Hira, M. Kondo, S. Terada, Y. Kawaguchi, M. Matsuzaki.
    • 学会等名
      Society of Neuroscience
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-neuron operant conditioning by two-photon imaging induces reward-timing-dependent modulation in cortical microcircuit2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hira, F. Ohkubo, Y. Masamizu, M. Ohkura, J. Nakai, T. Okada, M. Matsuzaki
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SINGLE-NEURON OPERANT CONDITIONING BY TWO-PHOTON IMAGING INDUCES REWARD-TIMING-DEPENDENT BIDIRECTIONAL MODULATIONS IN CORTICAL MICROCIRCUIT2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hira, F. Ohkubo, Y. Masamizu, M. Ohkura, J. Nakai, T. Okada, M. Matsuzaki,
    • 学会等名
      FENS (Federation of European Neurosciences)
    • 発表場所
      イタリア ローマ Milano Congressi
    • 年月日
      2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 科学と文化をつなぐアナロジーという思考様式2016

    • 著者名/発表者名
      平理一郎 春日直樹(編)
    • 出版者
      東京大学出版会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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