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パーキンソン病サルモデルにおける多領域集団発振・同期現象の解析と介入

公募研究

研究領域非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
研究課題/領域番号 18H04944
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
研究機関京都大学

研究代表者

高田 昌彦  京都大学, 霊長類研究所, 教授 (00236233)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードパーキンソン病 / 大脳皮質―大脳基底核―視床回路 / 小脳 / ネットワーク活動 / 霊長類
研究実績の概要

最近の脳機能イメージング研究は、大脳基底核に加えて、小脳の活動異常がパーキンソン病(PD)に関与する可能性を示唆している。本研究では、PDの霊長類モデルを用いて、大脳皮質、大脳基底核、視床、および小脳を含む広範な神経ネットワークから単一ユニット活動および局所電場電位の同時記録をおこなう多領域多点同時記録を実施し、これらの領域の相互作用を特に周波数成分に着目して解析することにより、PDの病態発現への小脳の関与を明らかにするとともに、小脳への脳深部刺激(DBS)によるPDの治療効果を検討することを目的とした。
研究代表者らは、これまでMPTP投与によって作製したPDサルモデルから、安静時およびボタン押し課題遂行中における一次運動野、大脳基底核(主に淡蒼球)、小脳(主に小脳皮質)から神経活動の多領域多点同時記録を実施した。その結果、PDサルモデルの小脳からベータ波の過活動を検出し、更にcross-frequency coupling(CFC)解析により、運動遂行時における一次運動野との間のphase amplitude coupling(PAC)が大脳基底核よりもむしろ小脳で顕著であることが明らかにした。具体的な結果は次のとおりである。
(1)時系列に基づいて、淡蒼球と一次運動野との間のCFCを解析したところ、健常時やチックモデルではベータ帯域におけるPAC が運動遂行時に強く検出されるのに対して、PDモデルでは同様のCFC現象がほとんど消失していた。
(2)同様に、小脳皮質と一次運動野との間のCFCを解析したところ、上記(1)の結果と異なり、健常時やチックモデルにおいて運動遂行時にみとめられるベータ帯域でのPAC が、PDモデルにおいても検出された。
以上の結果は、PDの病態発現における小脳の関与を示唆しており、現在、サル2頭分のデータをまとめて原著論文の発表を検討している。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 10件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Mayo Clinic(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of the transduction efficiency of a lentiviral vector for neuron-specific retrograde gene delivery through the point mutation of fusion glycoprotein type E.2019

    • 著者名/発表者名
      Kato S; Sugawara M; Kobayashi K; Kimura K; Inoue K; Takada M; Kobayashi K
    • 雑誌名

      J Neurosci Methods

      巻: 311 ページ: 147-155

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2018.10.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on retrograde gene transfer efficiency and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S; Uezono S; Tsuge H; Fujiwara M; Miwa M; Kato S; Nakamura K; Kobayashi K; Inoue K; Takada M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 3567-3567

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39535-1

    • NAID

      120006818701

    • 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
  • [雑誌論文] Multisynaptic projections from the amygdala to the ventral premotor cortex in macaque monkeys: Anatomical substrate for feeding behavior.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishida H; Inoue K; Takada M
    • 雑誌名

      Front Neuroanat

      巻: 12 ページ: 3-3

    • DOI

      10.3389/fnana.2018.00003

    • 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
  • [雑誌論文] Primate Nigrostriatal Dopamine System Regulates Saccadic Response Inhibition2018

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Takaya、Nejime Masafumi、Takada Masahiko、Matsumoto Masayuki
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 100 号: 6 ページ: 1513-1526.e4

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2018.10.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recruitment of calbindin into nigral dopamine neurons protects against drug-induced parkinsonism. Mov Disord [Epub ahead of print] doi: 10.1002/mds.1072018

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Miyachi S, Nishi K, Okado H, Nagai Y, Minamimoto T, Nambu A, Takada M
    • 雑誌名

      Mov Disord

      巻: - 号: 2 ページ: 200-209

    • DOI

      10.1002/mds.107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment With the Neutralizing Antibody Against Repulsive Guidance Molecule-a Promotes Recovery From Impaired Manual Dexterity in a Primate Model of Spinal Cord Injury2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H, Ninomiya T, Yamashita T, Takada M
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 561-572

    • DOI

      10.1093/cercor/bhx338

    • NAID

      120006377720

    • 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
  • [雑誌論文] Preferential representation of past outcome information and future choice behavior by putative inhibitory interneurons rather than putative pyramidal neurons in the primate dorsal anterior cingulate cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawai, Hiroshi Yamada, Nobuya Sato, Masahiko Takada, Masayuki Matsumoto
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 2339-2352

    • DOI

      10.1093/cercor/bhy103

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 融合糖タンパク質E型変異体を用いた神経特異的逆行性ウイルスベクターによるマーモセット脳内への遺伝子導入効率の向上.2019

    • 著者名/発表者名
      菅原正晃、加藤成樹、木村 慧、井上 謙一、高田 昌彦、小林 和人
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Retrograde gene transfer efficacy and inflammatory response of HiRet vs. NeuRet lentiviral vectors in the motor cortical input system of nonhuman primates and rodents.2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y, Tsuge H, Uezono S, Tanabe S, Fujiwara M, Miwa M, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Retrograde gene transfer efficacy and inflammatory response of lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E vs. FuG-B2 glycoproteins in the striatal input system of primates and rodents.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanabe S, Uezono S, Tsuge H, Fujiwara M, Nagaya K, Nagaya N, Sugawara M, Miwa M, Konoike N, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      第8回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Deep brain stimulation of the ventral midbrain facilitates the output to forelimb muscles via the primary motor cortex in monkeys2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M, Inoue K, Nakagawa H, Isa T, Takada M, Nishimura Y
    • 学会等名
      3rd International Brain Stimulation Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類脳への神経細胞特異的かつ高効率な遺伝子導入を実現する改変AAVベクターの開発2019

    • 著者名/発表者名
      木村 慧、永井 裕司、田辺 創思、Zheng Andi、Oh Jungmin、藤原 真紀、中野 真由子、南本 敬史、井上 謙一、高田 昌彦
    • 学会等名
      第8回 生理研-霊長研-新潟脳研 合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Morphological differences of large layer V pyramidal neurons in the cortical motor-related areas of the primate models of spinal cord injury.2019

    • 著者名/発表者名
      高田裕生、中川浩、山中創、高田昌彦
    • 学会等名
      第8回 生理研-霊長研-新潟脳研 合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Recruitment of calbindin into nigral dopamine neurons protects against drug-induced parkinsonism2019

    • 著者名/発表者名
      Takada M
    • 学会等名
      AD/PD 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic time-recording test apparatus for marmoset using Raspberry pi.2018

    • 著者名/発表者名
      Oishi T, Ueno L, Takada M
    • 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] Semaphorins and their transcriptional regulators limit axonal regeneration after spinal cord injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Ueno M, Nakagawa H, Niehaus J, Takebayashi H, Lu Q.R, Takada M, Yoshida Y
    • 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] Morphological changes of large layer V pyramidal neurons in the monkey motor-related areas after spinal cord injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Takata Y, Nakagawa H, Yamanaka H, Takada M
    • 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] A test battery to assess depression-like behaviors in common marmosets.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka H, Ishibashi H, Takada M, Nakamura K
    • 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] Neuron-specific efficient gene transduction in the primate brain with modified AAV vectors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura K, Tanabe S, Fujiwara M, Nakano M, Nagai Y, Minamimoto T, Inoue K, Takada M
    • 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] Lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E and FuG-E2 glycoprotein suitable for retrograde gene transfer into neural networks involving cerebral cortical areas in nonhuman primates and rodents.2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y, Tsuge H, Uezono S, Tanabe S, Fujiwara M, Miwa M, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 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] Using PET imaging to monitor chemogenetic manipulation of nigrostriatal dopamine system in common marmoset.2018

    • 著者名/発表者名
      Mimura K, Nagai Y, Inoue K, Suhara T, Takada M, Minamimoto T
    • 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] PET imaging of selective control of neural activity with a novel DREADD agonist.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai Y, Miyakawa N, Huang X, Slocum S, Ono M, Inoue K, Yan X, Liu J, English J, Shimojo M, Mimura K, Hirabayashi T, Bin J, Kumata K, Higuchi M, Zhang M, Takada M, Jin J, Roth B, Minamimoto T
    • 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] Enhanced gene transfer efficiency of neuron-specific retrograde lentiviral vector with variants of fusion glycoprotein type E into the mouse and common marmoset brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawara M, Kato S, Kimuta K, Inoue K, Takada M, Kobayashi K
    • 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] Pathway-selective optogenetic modulation of value-biased saccade circuits in the monkey basal ganglia.2018

    • 著者名/発表者名
      Amita H, Hikosaka O, Hyoung F.K, Inoue K, Takada M
    • 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] Microarchitecture of binocular disparity processing in V2: combined use of intrinsic optical imaging and 2-photon Ca2+ imaging.2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Y, Hatanaka G, Inagaki M, Inoue K, Takada M, Fujita I
    • 学会等名
      International Workshop "Monitoring and manipulating brain function in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution imaging of primate brains using FAST.2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto H, Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      International Workshop "Monitoring and manipulating brain function in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Using PET imaging to monitor chemogenetic manipulation of nigrostriatal dopamine system in common marmoset.2018

    • 著者名/発表者名
      Mimura K, Nagai Y, Inoue K, Matsumoto J, Suhara T, Nishijo H, Takada M, Minamimoto T
    • 学会等名
      International Workshop "Monitoring and manipulating brain function in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuron-specific efficient gene transduction in the primate brain with Morphological modified AAV vectors.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura K, Tanabe S, Fujiwara M, Nagai Y, Minamimoto T, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      International Workshop "Monitoring and manipulating brain function in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in retrograde gene transfer efficiency and cytotoxicity between lentiviral vectors pseudotyped with FuG-E, FuG-E2, and FuG-B2 glycoprotein in primate brains.2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Y, Tanabe S, Tsuge H, Uezono S, Fujiwara M, Miwa M, Kato S, Nakamura K, Kobayashi K, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      International Workshop "Monitoring and manipulating brain function in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マーモセットの帯状皮質を巡る基底核連関構築様式2018

    • 著者名/発表者名
      上園志織、田辺創思、藤原真紀、柘植仁美、中村克樹、井上謙一、高田昌彦
    • 学会等名
      第33回 日本大脳基底核研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高精細全脳イメージング技術FASTの開発と精神疾患モデルマウスの病態解析2018

    • 著者名/発表者名
      勢力薫、笠井淳司、丹生光咲、田沼将人、五十嵐久人、中澤敬信、山口瞬、井上謙一、高田昌彦、橋本均
    • 学会等名
      第68回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Optogenetic activation of cutaneous and proprioceptive afferent in the rat sciatic nerve.2018

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Sidikejiang W, Kudoh M, Inoue K, Umeda T, Takada M, Seki K
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphological changes of layer-V pyramidal cells in motor-related areas in a primate model of spinal cord injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Takata Y, Nakagawa H, Yamanaka H, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced therapeutic effect of repetitive transcranial magnetic stimulation combined with anti-RGMa antibody treatment in a monkey model of spinal cord injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka H, Takata Y, Nakagawa H, Yamashita T, Takada M
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サル脊髄損傷モデルにおける運動機能変化と運動関連領野5層巨大錐体細胞の形態学変化の関係について.2018

    • 著者名/発表者名
      高田裕生、中川浩、山中創、高田昌彦
    • 学会等名
      第23回 日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サル腹側中脳は一次運動野を介して筋出力を促通する.2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木迪諒、井上謙一、中川浩、伊佐正、高田昌彦、西村幸男
    • 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
      2018 実績報告書
  • [備考] 京都大学霊長類研究所 統合脳システム分野 ホームページ

    • URL

      http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/systems_neuroscience/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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