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触覚による質感認知の基盤となる能動的触知覚の研究

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 23135519
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
研究機関京都大学

研究代表者

古田 貴寛  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60314184)

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
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード質感 / 触覚 / ヒゲ感覚 / げっ歯類 / 能動的触知覚 / 能動的触覚受容 / ヒゲ感覚システム / ラット
研究実績の概要

この研究の目指すもの
能動的触知覚を伴う質感認知について研究するに際して、三つの基本的なテーマを設定した。一つは末梢受容器において触覚情報(機械的入力)がどのように神経活動に変換されるかということ。二つ目は、感覚器(ヒゲ)の運動パタンとその制御に関わるニューロンの活動を調べること。そして三つ目は、覚醒ラットにおいて運動制御と感覚情報が統合される回路の構造を明らかにすること。我々の先行研究では、運動制御を行う領域が感覚情報処理を行う領域の活動に影響を与えることが示されている(Furuta et al., 2010)。これらのテーマについて電気生理学的手法と形態学的手法を直接的に組み合わせて実験を行った。

これまでに得られた成果
一つ目のテーマでは、微小電極を用いて単一末梢神経の活動を調べた上で色素を注入しその形態も明らかにした。これにより末梢受容器の形態学的特徴と反応特性の関係を直接的に調べることが出来る。末梢受容器が構築する感覚器の構造と情報変換メカニズムの関係が明らかになりつつある。二つ目のテーマについて、高速カメラを用いてヒゲの運動をリアルタイム解析するシステムを構築した。これによりヒゲ運動の長時間にわたる記録が可能になり、ヒゲ運動を制御するニューロンの活動との関連性を明らかにすることができるようになった。三つ目のテーマに関して、覚醒状態のラットで神経活動を解析し、また、そのニューロンに色素を注入して形態をも明らかにする実験システムを構築した。大脳皮質感覚野第6層のニューロンに注目してこの実験を行ったところ、細胞体の位置や軸索の投射パターンによる分類とヒゲ刺激に対する反応特性との間に一定の関係があることが分かった。

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

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Correlative analysis of immunoreactivity in confocal laser-scanning microscopy and scanning electron microscopy with focused ion beam milling2013

    • 著者名/発表者名
      Sonomura T, Furuta F, Nakatani I, Yamamoto Y, Unzai T, Matsuda W, Iwai H, Yamanaka A, Uemura M, Kaneko T
    • 雑誌名

      Frontiers in Neural Circuits

      巻: vol. 7 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fncir.2013.00026

    • NAID

      120005303690

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchy of orofacial rhythms revealed through whisking and breathing.2013

    • 著者名/発表者名
      J. D. Moore, M. Deschenes, T. Furuta, D. Huber, M. C. Smear, M. Demers and D. Kleinfeld
    • 雑誌名

      Nature

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological analysis of thalamocortical axon fibers of rat posterior thalamic nuclei: A single neuron tracing study with viral vectors2012

    • 著者名/発表者名
      Ohno S, Kuramoto E, Furuta T, Hioki,H Tanaka YR, Fujiyama F, Sonomura T,Uemura M, Sugiyama K, Kaneko T
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: vol. 22 号: 12 ページ: 2840-2857

    • DOI

      10.1093/cercor/bhr356

    • NAID

      120005243652

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parvalbuminproducing cortical Interneurons receive inhibitory inputs on Proximal portions and cortical excitatory inputs on distal dendrites.2012

    • 著者名/発表者名
      Kameda H, Hioki H, Tanaka YH, Tanaka T, Sohn J, Sonomura T, Furuta T,Fujiyama F, Kaneko T
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: vol. 35 (no. 6) 号: 6 ページ: 834-854

    • DOI

      10.1111/j.1460-9568.2012.08027.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local connections of excitatory neurons to corticothalamic neurons in the rat barrel cortex.2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka YR, Tanaka YH, Konno M,Fujiyama F, Sonomura T, Okamoto-FurutaK, Kameda H, Hioki H, Furuta T,Nakamura KC, Kaneko T
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: vol. 31 (no. 50) 号: 50 ページ: 18223-28236

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3139-11.2011

    • NAID

      120004397861

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local connections of layer 5 GABAergic interneurons to corticospinal neurons2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka YH, Tanaka YR, Fujiyama F, Furuta T, Yanagawa Y, Kaneko T
    • 雑誌名

      Front Neural Circuits

      巻: 5 ページ: 12-12

    • DOI

      10.3389/fncir.2011.00012

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynorphin is expressed primarily by GABAergic neurons that contain galanin in the rat dorsal horn2011

    • 著者名/発表者名
      Sardella, T.C.P.; Polgar, E.; Garzillo, F., et al
    • 雑誌名

      Molecular Pain

      巻: 7(on line) ページ: 76-76

    • DOI

      10.1186/1744-8069-7-76

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patterns of axonal collateralization of single layer V cortical projection neurons in the rat presubiculum2011

    • 著者名/発表者名
      Honda Y, Furuta T, Kaneko T, Shibata H, Sasaki H
    • 雑誌名

      J Comp Neurol

      巻: 519 号: 7 ページ: 1395-1412

    • DOI

      10.1002/cne.22578

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sensory representation of corticothalamic projection neurons in the vibbrisal barrel cortex of waking rats2013

    • 著者名/発表者名
      平井 大地, 古田 貴寛, 金子 武嗣
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポートホール高松・かがわ国際会議場
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Architecture of cortico-cortical connection between the vibrissal motor cortex and the vibrissal sensory cortex in rats.2013

    • 著者名/発表者名
      柴田 憲一, 古田 貴寛, 金子 武嗣
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポートホール高松・かがわ国際会議場
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラット洞毛の毛包内における機械受容器の形態学的特徴と反応特性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      古田 貴寛, 榎原 智美, 金子 武嗣
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポートホール高松・かがわ国際会議場
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Full visualization of single trigeminal ganglion neuron.2013

    • 著者名/発表者名
      外村 宗達, Meir Inbal, 榎原 智美, 黒田 大地, 歌 大介, 古江 秀昌, 古田 貴寛, Bagdasarian Knarik, Ahissar Ehud, 熊本 賢三
    • 学会等名
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポートホール高松・かがわ国際会議場
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures2012

    • 著者名/発表者名
      Furuta T, Kaneko T
    • 学会等名
      第116回日本解剖学会学術集会
    • 発表場所
      甲府大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Morphological analysis of axon collaterals derived from single corticospinal neurons in subcortical structures : anatomical evidence for "efference copy"2011

    • 著者名/発表者名
      Furuta T, Kaneko T
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] ブレインサイエンスレビュー20122012

    • 著者名/発表者名
      古田貴寛, 他共著
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      クバプロ
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mbs.med.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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