• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ミクログリアによる異種感覚の可塑性構築機序

公募研究

研究領域脳の若返りによる生涯可塑性誘導ーiPlasticityー臨界期機構の解明と操作
研究課題/領域番号 21H05688
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関名古屋大学

研究代表者

竹田 育子  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (30746300)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードミクログリア / 異種感覚の可塑性 / 高次視覚野
研究開始時の研究の概要

視覚・聴覚などの感覚喪失・除去において、異種感覚の可塑性が知られている。これは盲のヒトが点字を使用するときに視覚野を使うなど失われた感覚領野を残存する感覚を利用し、残存する感覚の識別力の向上に寄与すると言う概念である。近年感覚除去を施したマウスの回路編成にミクログリアの関与が明らかにされている。このことは異種感覚の可塑性においてもミクログリアが関与・制御している可能性を示唆している。そこで本研究では、知覚の喪失などの変化において、異種感覚領域の結合に対してミクログリアがどのように機能し、その寄与の変容が精神疾患・発達障害に結びつくか?という問いを明らかにしそのメカニズムを多階層的に解析する。

研究実績の概要

本研究では一つの感覚喪失時に残存する感覚の機能が向上する「異種感覚の可塑性」に着目し、機能応答の変化から神経回路の機能的結合の変化、そして結合変化を誘導するミクログリアの遺伝子発現変化を探索することにより神経回路編成における分子基盤まで階層的に検討した。
そのためにこれまで報告されている先天的視覚障害者が点字を読むときに活動する高次視覚野に着目し、先天性の視覚喪失を模倣した単眼遮蔽マウスを用いて検討した。その結果、単眼遮蔽マウスでは高次視覚野(V2L)における神経細胞活動は鋭敏な触覚を必要とするひげ刺激に対する反応性の違いを認めた。さらに一次体性感覚野バレル領域(S1BF)からの投射先である抑制性神経細胞の一種であるPV陽性細胞からの抑制性の入力がミクログリにより除去され、興奮性神経細胞の活動が変化していた。形態を確認するとミクログリアが興奮性神経細胞体周囲にはりつき、興奮性神経細胞へのPV陽性細胞からのシナプスを除去していた。この抑制性シナプスの除去はミクログリアがマトリックスメタロプロテアーゼ9により細胞外基質を溶かし、抑制性シナプスを剥がすことで誘導されていた。これらの変化は感覚識別学習において、単眼遮蔽マウスは高い学習効果を早期に示したことから異種感覚の可塑性に寄与していると考えられた(Hashimoto, Takeda et al., Cell Rep 2023)。
以上より本研究において異種感覚の可塑性はミクログリア誘導性であることを示すことができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] The University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Icahn School of Medicine at Mount Sinai(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Microglia Enable Cross-Modal Plasticity by Removing Inhibitory Synapses2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A, Kawamura N, Tarusawa E, Takeda I, Aoyama Y, Ohno N, Inoue M, Kagamiuchi M, Kato D, Matsumoto M, Hasegawa Y, Nabekura J, Schaefer A, Moorhouse AJ, Yagi T, Wake H
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: - 号: 5 ページ: 112383-112383

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112383

    • 関連する報告書
      2022 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] 精神疾患における色の作用2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 佑華、渋下 碧、竹田 育子、和氣 弘明
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Astrocyte-mediated neuronal circuit remodeling in higher visual cortex induced by sensory deprivation2023

    • 著者名/発表者名
      竹田 育子、竹井 いずも、青山 友紀、和氣 弘明
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Role of microglia in higher visual sensory integration2023

    • 著者名/発表者名
      鏡内 麻以、竹田 育子、和氣 弘明
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal circuit for multisensory integration in higher visual cortex2023

    • 著者名/発表者名
      井上 澪、橋本 明香里、竹田 育子、加藤 大輔、和氣 弘明
    • 学会等名
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of astrocyte in cross-modal plasticity2023

    • 著者名/発表者名
      竹井 いずも、竹田 育子、青山 友紀、和氣 弘明
    • 学会等名
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The alteration of astrocytes in cross-modal plasticity2022

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Takeda, Izumo Takei, Yuki Aoyama, Hiroaki Wake
    • 学会等名
      Neuro2022 (第45回神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アストロサイトが関与する高次視覚野感覚統合機序2022

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Takeda, Izumo Takei, Yuki Aoyama, Hiroaki Wake
    • 学会等名
      第4回グリアデコ領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミクログリアによる異種感覚の可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      竹田育子
    • 学会等名
      学術変革A iPlasticity 夏の領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The alteration of astrocytes in cross-modal plasticity2022

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Takeda, Izumo Takei, Yuki Aoyama, Hiroaki Wake
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 「目が見えなくなると触覚が鋭敏になる」メカニズムを解明

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 「目が見えなくなると触覚が鋭敏になる」メカニズムを解明

    • URL

      https://www.nips.ac.jp/release/2023/04/post_503.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi