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「個性」創発メカニズム解明のための樹状突起スパインイメージング法の開発と応用

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 17H05941
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関東京大学

研究代表者

坂本 雅行  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (00777865)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード「個性」創発 / 活動イメージング / 生後発達脳 / 養育行動 / 樹状突起スパイン
研究実績の概要

哺乳類のおける生後発達期(幼児期―思春期)における親から受ける養育は、子供の「個性」創発に最も大きな影響を与える環境的要因の一つである。本研究では、不適切な養育行動が子供の脳神経回路やその後の「個性」創発に与える影響について明らかにするため、幼児期―思春期において、生きた動物からニューロンの形態や活動を計測するための手法の確立をおこなった。
平成30年度は生後発達期において、より正確な活動計測を実現するため、既存のセンサー(GCaMP6f)よりも高いS/N比を有する高感度・高速カルシウムセンサーを特定の細胞種に発導可能なトランスジェニックマウスの作製、ならびにそれらを用いた2光子励起顕微鏡による生体カルシウムイメージングをおこなった。新規トランスジェニックマウスを用いて大脳皮質2/3層の興奮性ニューロンの活動イメージングをおこなったところ、生後発達期においても感覚刺激(視覚刺激およびヒゲ刺激)に対する神経応答を高S/N比で検出可能であることを確認した。また、抑制性ニューロンの活動イメージングについてもおこなったところ、ソマトスタチン陽性ニューロンは興奮性ニューロンと比較して、活動同期性が有意に高いことも明らかとなった。さらには、これら確立した活動イメージング法を応用して、不適切な養育行動(早期母子分離)が生後発達脳のニューロンの形態や活動に与える影響について、経時的にイメージング可能な実験系の確立に成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Comparative Evaluation of Genetically Encoded Voltage Indicators2019

    • 著者名/発表者名
      Bando Yuki、Sakamoto Masayuki、Kim Samuel、Ayzenshtat Inbal、Yuste Rafael
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 26 号: 3 ページ: 802-813

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.12.088

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Attenuation of Synaptic Potentials in Dendritic Spines.2017

    • 著者名/発表者名
      Kwon T, Sakamoto M, Peterka DS, Yuste R.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 20 号: 5 ページ: 1100-1110

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.07.012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 膜電位感受性蛍光プローブを用いた 神経活動イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      坂本雅行
    • 学会等名
      名古屋大学創薬科学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Widefield sensory-evoked calcium imaging in excitatory and inhibitory neurons using a G-CaMP9a transgenic mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Saskamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, SayakaTakemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito.
    • 学会等名
      Japan-UK Neuroscience Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 膜電位感受性蛍光タンパク質を用いた神経活動イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      坂本雅行
    • 学会等名
      京都大学生命科学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal and glial imaging in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical functions of dendritic spines investigated by genetically encoded voltage indicator2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Sakamoto, Taekyung Kwon, Darcy Peterka, Rafael Yuste
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo.2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Sakamoto, Masatoshi Inoue, Kazuki Sakai, Shigetaka Kobari, Sayaka Takemoto-Kimura, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Haruhiko Bito
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 個性創発研究のための神経活動イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      坂本雅行
    • 学会等名
      新学術領域「個性創発脳」第2回若手の会・技術支援講習会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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