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大脳皮質聴覚野機能単位のメゾ回路基盤に関する研究

公募研究

研究領域メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤
研究課題/領域番号 23115516
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 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

宋 文杰  熊本大学, 生命科学研究部, 教授 (90216573)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード聴覚野 / 視床皮質投射 / 並列回路 / 聴覚皮質 / 等周波数帯
研究実績の概要

これまで、大脳皮質一次聴覚野機能単位の回路基盤を調べる研究を遂行中、マウス聴覚皮質に新規の領野IAFを同定した。IAF野は低周波数の音に広領域で応答し、その潜時は一次聴覚野よりも短い特徴を持っている。従来、視床からの感覚入力は一次感覚野に最初に入ると考えられているため、IAF野の短潜時は意外な発見である。短潜時の理由として、IAF野が大細胞を有する内側膝状体内側核(MGm)から入力を受けるためと考えられていたが、十分に検討されていない。そこで、光イメージングにより同定したIAF野に逆行性蛍光標識トレーサーを注入し、IAF野に投射する視床ニューロンの分布を調べた。その結果、内側膝状体の内側部に限局した領域に逆行性ラベルされたニューロンが見られた。これらのニューロンは内側膝状体のどの亜核に属するかを調べるために、Parvalbuminとcalbindinに対する免疫染色を行った。その結果、IAF野より逆行性標識されたニューロンはMGmでなく、一次聴覚野(AI)や聴覚前野(AAF)に投射する内側膝状体腹側核(MGv)に属することが示唆された。これを更に検討するために、IAF、AI、とAAFをイメージングで同定した後に、3色の逆行性蛍光色素を用いて、同時ラベルを行った。その結果、視床において、AAFより逆行性標識されたニューロンはIAFより標識されたニューロンの背側に隣接した部位に見られたため、IAFはMGvより入力を受けるとの結論が支持された。更に、面白い知見として、3色標識実験では、視床において、ダブルラベルされたニューロンは認められなかった。
以上のことより、マウスのIAF、AIおよびAAFは、視床MGvの異なるニューロン群から互いに独立な入力を受けることが示唆され、聴覚視床から聴覚皮質の異なる領野へ独立した聴覚情報が並列に送られている可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Deficiency of sphingomyelin synthase-1 but not sphingomyelin synthase-2 causes hearing impairments in mice.2012

    • 著者名/発表者名
      Lu M-H, Takemoto M, Watanabe K, Luo H, Nishimura M, Yano M, Tomimoto H, Okazaki T, Oike Y, Song W-J.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 590 号: 16 ページ: 4029-44

    • DOI

      10.1113/jphysiol.2012.235846

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal sequence of visuo-auditory interaction in multiple areas of the guinea pig visual cortex.2012

    • 著者名/発表者名
      Nishimura M, Song W-J.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 7 号: 9 ページ: e46339-e46339

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0046339

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of an insular auditory field in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Sawatari, H., Tanaka, Y., Takemoto, M., Nishimura, M., Hasegawa, K., Saitoh, K., Song, W-J.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 34 号: 12 ページ: 1944-1952

    • DOI

      10.1111/j.1460-9568.2011.07926.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A train of electrical pulses applied to the primary auditory cortex evokes a conditioned response in guinea pigs2011

    • 著者名/発表者名
      Okuda Y, Shikata H, Song WJ
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 71 ページ: 103-106

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Voltage-gated K+ channel KCNQ1 regulates insulin secretion in MIN6 β-cell line2011

    • 著者名/発表者名
      Yamagata K, et al
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 407 ページ: 620-625

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction and increased reactive oxygen species impair insulin secretion in sphingomyelin synthase 1-null mice2011

    • 著者名/発表者名
      Yano M, et al
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 286 ページ: 3992-4002

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mouse insular auditory field receives projections from the ventral division of the medial geniculate body2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takemoto, Masataka Nishimura, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      第17回聴覚研究フォーラム
    • 発表場所
      同志社びわこリトリートセンター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mouse insular auditory field receives projections from the ventral division of the medial geniculate body2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takemoto, Masataka Nishimura, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      第42回北米神経科学学会
    • 発表場所
      Morial Convention Center, New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マウス島皮質聴覚野は内側膝状体腹側核からの投射を受ける2012

    • 著者名/発表者名
      竹本 誠、西村 方孝、長谷川 佳代子、宋 文杰
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マウス島皮質聴覚野は大脳新皮質聴覚野とは独立した視床入力神経回路を有する2012

    • 著者名/発表者名
      竹本 誠、西村 方孝、宋 文杰
    • 学会等名
      第14回ブレインサイエンス研究会
    • 発表場所
      霧島国際ホテル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] テクニカルセミナー「大脳皮質のin vivoイメージング」2012

    • 著者名/発表者名
      宋 文杰
    • 学会等名
      第14回ブレインサイエンス研究会
    • 発表場所
      霧島国際ホテル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Auditory cortex in guinea pigs: subfield organization and functional domains. in "Auditory Cortex: Anatomy, Functions and Disorders", ed: Mounya Elhilali2012

    • 著者名/発表者名
      Song W-J, Nishimura M, Saitoh K.
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Practical methods for suppressing random and nonrandom noise in fluorescence imaging.In "Optical Imaging: Technology, Methods and Applications ", eds: Akira Tanaka Botan Nakamura2012

    • 著者名/発表者名
      Song W-J, Nishimura M, Takemoto M.
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 熊本大学 生命科学研究部 知覚生理学教室

    • URL

      http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/physiol2/physiol2.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/physiol2/publications.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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