「個性」創発脳システムの統合的理解を拓く国際的データシェアプラットフォームの構築

2020 年度 実施状況報告書

• 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: 16K21734
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大隅 典子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
• 研究分担者: 保前 文高 東京都立大学, 人文科学研究科, 准教授 (20533417) ; 若林 明雄 千葉大学, 大学院人文科学研究院, 教授 (30175062) ; 中島 欽一 九州大学, 医学研究院, 教授 (80302892) ; 星野 幹雄 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 部長 (70301273) ; 今吉 格 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (60543296) ; 郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任准教授 (50377123) ; 冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046) ; 駒木 文保 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (70242039) ; 柴田 智広 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (40359873)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: 脳科学 / 基盤 / 社会脳科学 / 脳計測科学

研究実績の概要

2020年8月29日～9月1日グランドホテルニュー王子（苫小牧市）にて「Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality」と題した第2回国際シンポジウムを計画していたが、新型コロナウイルス感染症蔓延の影響により、約１年後の2021年8月末に同場所、同タイトルでの開催へやむなく延期することとした。
若手研究者海外派遣を補うものとして、緊急に「新学術領域〈個性〉創発脳　若手研究者データ解析・共有基盤創出チャレンジ」という若手向け研究費の公募を行った。自宅勤務中等の時間を有効活用し、新たなデータ解析やデータ共有の、技術・手法・ノウハウ獲得の契機となることを期待し、若手研究者に対し、数理統計解析・バイオインフォマティックスや、データマイニングの手法・技術の習得、データシェアリングプラットフォーム構築に貢献するためのノウハウの習得等を通じて、将来的なステップアップや独立に向けた研鑽の場を提供する目的で、領域内で提案を募集し、７月に若手研究者（大学院生、学部学生含む）による提案10件を採択した。10名の若手研究者はオンラインで開催された第５回領域会議においてフラッシュトークならびにブレイクアウトルームを用いた発表を行い、領域HP（http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20200702_public-contribution/index.html）およびニュースレター第９号（http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20210318_newsletter_vol9/images/newsletter_vol9.pdf）にその内容を公開した。また、本領域で運営している、国際データシェアリングプラットフォーム（http://data-share.koseisouhatsu.jp）へのデータ登録に関して、引き続き登録を続けることとした。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

国際シンポジウムは１年後に開催予定であり、国際派遣に替えて「若手研究者データ解析・共有基盤創出チャレンジ」という若手向け研究費配分を行い、遅滞なく研究が進むよう配慮した。

今後の研究の推進方策

幸い、終了課題としての採択を得ることができたので、延期した第２回国際シンポジウム「Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality」を2021年８月29-30日にハイブリッドで開催することを計画している。米、仏、独国からの海外演者6名には、時差を考慮した時間帯にライブでオンライン講演を行って頂き、12名の国内演者には現地（グランドホテルニュー王子＠苫小牧市）に集合してライブ講演を行い、ストリーミング配信を行う。ポスター発表に関しても、フラッシュトークを事前に動画収録して、サーバ上で閲覧可能とした上で、ブレイクアウトルームを用いたセッションとして開催することを予定している。
マウス行動解析データシェアリングプラットフォームについては、引続きデータ登録を受付け公開する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染症に伴い、実験計画に遅延が生じたり、国際会議出席、海外研究者の招聘等の交流が困難となり、令和２年度に予算執行ができなくなった。令和３年度においては、新型コロナウィルス感染症が収束すれば、国際会議出席、海外研究者招聘等も計画するものであるが、それが難しい場合にも、研究成果発表にかかるオンライン国際会議参加のための登録料、国際誌のオープンアクセス投稿料として使用予定である。

研究成果

• [国際共同研究] チェラロンコーン大学(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: チェラロンコーン大学
• [国際共同研究] IIIT-Delhi(インド)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: IIIT-Delhi
• [国際共同研究] エディンバラ大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: エディンバラ大学
• [国際共同研究] トロント・マウントサイナイ病院/フレフェルドタネンバウム研究所/トロント大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: トロント・マウントサイナイ病院/フレフェルドタネンバウム研究所/トロント大学
• [国際共同研究] ウッズホール海洋生物学研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ウッズホール海洋生物学研究所
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] DSCAM regulates delamination of neurons in the developing midbrain (2021)
  • 著者名/発表者名: Arimura N, Okada M, Taya S, Dewa KI, Tsuzuki A, Uetake H, Miyashita S, Hashizume K, Shimaoka K, Egusa S, Nishioka T, Yanagawa Y, Yamakawa K, Inoue YU, Inoue T, Kaibuchi K, Hoshino M.
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: in press ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.aba1693.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Perirhinal cortex area 35 controls the functional link between the perirhinal and entorhinal‐hippocampal circuitry (2021)
  • 著者名/発表者名: Riichi Kajiwara, Takashi Tominaga
  • 雑誌名: BioEssays 巻: 43 ページ: 2000084
  • DOI: 10.1002/bies.202000084
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Functional Aqp1 Gene Product Localizes on The Contractile Vacuole Complex in Paramecium multimicronucleatum (2021)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ishida, Manabu Hori, Yui Ooba, Masako Kinoshita, Tsuyoshi Matsutani, Musumi Naito, Taeko Hagimoto, Kuniko Miyazaki, Sou Ueda, Ken Miura, Takashi Tominaga
  • 雑誌名: Journal of Eukaryotic Microbiology 巻: - ページ: e12843
  • DOI: 10.1111/jeu.12843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Narcissism in independent and interdependent cultures. (2021)
  • 著者名/発表者名: Jauk,E., Breyer, D., Kanske, P., & Wakabayashi, A.
  • 雑誌名: Personality and Individual Differences 巻: 177 ページ: 110716
  • DOI: 10.1016/j.paid.2021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sex differences in the effects of prenatal bisphenol A exposure on autism-related genes and their relationships with the hippocampus functions (2021)
  • 著者名/発表者名: Thongkorn, S., Kanlayaprasit, S., Panjabud, P., Saeliw, T., Jantheang, T., Kasitipradit, K., Sarobol, S., Jindatip, D., Hu, VW., Tencomnao, T., Kikkawa, T., Sato, T., Osumi, N., Sarachana, T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-020-80390-2.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Paternal age affects offspring via an epigenetic mechanism involving REST/NRSF. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki, K., Kimura, R., Kobayashi, H., Oki, S., Kikkawa, T., Mai, L., Koike, K., Mochizuki, K., Inada, H., Matsui, Y., Kono, T., Osumi, N.
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 22 ページ: -
  • DOI: 10.15252/embr.202051524.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prioritized experience replays on a hippocampal predictive map for learning (2021)
  • 著者名/発表者名: Hideyoshi Igata, Yuji Ikegaya , Takuya Sasaki
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 118(1) ページ: -
  • DOI: 10.1073/pnas.2011266118
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prefrontal synaptic activation during hippocampal memory reactivation (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuya Nishimura , Yuji Ikegaya , Takuya Sasaki
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 34(12) ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108885
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deconvolution of calcium imaging data using marked point processes (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Shibue,Fumiyasu Komaki
  • 雑誌名: PLOS Computational Biology 巻: 16(3) ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1007650
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Birefringence changes of dendrites in mouse hippocampal slices revealed with polarizing microscopy. (2020)
  • 著者名/発表者名: Koike-Tani, M., Tominaga, T., Oldenbourg, R., Tani, T.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 118 ページ: 2366-2384
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2020.03.016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Optogenetic Manipulation of Postsynaptic cAMP Using a Novel Transgenic Mouse Line Enables Synaptic Plasticity and Enhances Depolarization Following Tetanic Stimulation in the Hippocampal Dentate Gyrus (2020)
  • 著者名/発表者名: Luyben, T., Rai, J., Li, H., Georgiou, J., Avila, A., Zhen, M., Collingridge, G., Tominaga, T., Okamoto, K.
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 14 ページ: 24
  • DOI: 10.3389/fncir.2020.00024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] AUTS2 Regulation of Synapses for Proper Synaptic Inputs and Social Communication (2020)
  • 著者名/発表者名: Hori K, Yamashiro K, Nagai T, Shan W, Egusa SF, Shimaoka K, Kuniishi H, Sekiguchi M, Go Y, Tatsumoto S, Yamada M, Shiraishi R, Kanno K, Miyashita S, Sakamoto A, Abe M, Sakimura K, Sone M, Sohya K, Kunugi H, Wada K, Yamada M, Yamada K, Hoshino M.
  • 雑誌名: iScience 巻: 23(6) ページ: 101183
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101183.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of Adenylate Cyclases in Ciliary Responses of Paramecium to Mechanical Stimulation (2020)
  • 著者名/発表者名: Mutsumi Kawano, Takashi Tominaga, Masaki Ishida, Manabu Hori
  • 雑誌名: Journal of Eukaryotic Microbiology 巻: 67 ページ: 532-540
  • DOI: 10.1111/jeu.12800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Down syndrome cell adhesion molecule like-1 (DSCAML1) links the GABA system and seizure susceptibility (2020)
  • 著者名/発表者名: HayaseY,AmanoS,HashizumeK,TominagaT,MiyamotoH,KannoY,Ueno-Inoue Y,i InoueT,YamadaM,OgataS,Bala S,HayashiK,MiuraY,TokudomeK,OhnoY,Nishijo T,Momiyama T,Yanagawa Y,Takizawa,A, Mashimo T,SerikawaT, SekineA,NakagawE, TakeshitaE,YoshikawaT,WagaC,InoueK,GotoY,NabeshimaY,IharaN,YamakawaK,TayaS,HoshinoM
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 巻: 8 ページ: 206
  • DOI: 10.1186/s40478-020-01082-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optimization of light-inducible Gal4/UAS gene expression system in mammalian cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., Nagasaki, C.S., Suzuki, Y., Hirano, Y. and *Imayoshi, I.
  • 雑誌名: iScience 巻: 23 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101506
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Light-induced silencing of neural activity in Rosa26 knock-in and BAC transgenic mice conditionally expressing the microbial halorhodopsin eNpHR3. (2020)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi, I., Tabuchi, S., Matsumoto, M., Kitano, S., Miyachi, H., *Kageyama, R. and Yamanaka, A.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-020-59984-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Jag1 Modulates an Oscillatory Dll1-Notch-Hes1 Signaling Module to Coordinate Growth and Fate of Pancreatic Progenitors. (2020)
  • 著者名/発表者名: Seymour, P.A., Collin, C.A., Egeskov-Madsen, A.R., Jorgensen, M.C., Shimojo, H., Imayoshi, I., de Lichtenberg, K.H., Kopan, R., Kageyama, R. and Serup, P.
  • 雑誌名: Dev Cell. 巻: 52 ページ: 731-747
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2020.01.015.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cholecystokinin-expressing Interneurons of the Medial Prefrontal Cortex Mediate Working Memory Retrieval. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nguyen, R., Venkatesan, S., Binko, M., Yoon Bang, J., Cajanding, J.D., Briggs, C., Sargin, D., Imayoshi, I., Lambe, E.K. and Chul Kim, J.
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 40 ページ: 2314-2331
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1919-19.2020.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Autism-Related Protein SETD5 Controls Neural Cell Proliferation through Epigenetic Regulation of rDNA Expression. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, T., Hattori, S., Nobuta, R., Kimura, R., Nakagawa, M., Matsumoto, M., Nagasawa, Y., Funayama, R., Miyakawa, T., Inada, T., Osumi, N., Nakayama, KI., Nakayama, K
  • 雑誌名: iScience 巻: 23 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101030.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive histochemical profiles of histone modification in male germline cells during meiosis and spermiogenesis: Comparison of young and aged testes in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tatehana, M., Kimura, R., Mochizuki, K., Inada, H., Osumi, N.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 15 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0230930.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of FMRP target mRNAs in the developmental brain: FMRP might coordinate Ras/MAPK, Wnt/β-catenin, and mTOR signaling during corticogenesis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Casingal, C.R., Kikkawa, T., Inada, H., Sasaki, Y., Osumi, N.
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13041-020-00706-1.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Light-mediated control of gene expression in mammalian cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., Nagasaki, C.S., Ozawa, T. and *Imayoshi, I.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 152 ページ: 66-77
  • DOI: 10.1016/j.neures.2019.12.018.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 欠如モデル・一方向コミュニケーション・双方向コミュニケーションーー科学技術コミュニケーションにおける中核概念の再配置 (2020)
  • 著者名/発表者名: 内田麻理香，原塑
  • 雑誌名: 科学技術社会論研究 巻: 18 ページ: 208-220
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regulatory mechanism of neural stem cells revealed by optical manipulation of gene expressions (2021)
  • 著者名/発表者名: 今吉 格
  • 学会等名: 第11回新潟大学脳研究所共同研究拠点国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Transgenerational Epigenetics: A Key to Understand Neurodevelopmental Diseases (2021)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 学会等名: CINP2021 VIRTUAL WORLD CONGRESS
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Optical membrane potential recordings with voltage-sensitive dye (VSD) enabling recordings of rare and unique neuronal activity patterns (2020)
  • 著者名/発表者名: Y Tominaga, R Kajiwara, T Tominaga
  • 学会等名: Society for Neuroscience, Global Connectome (Online)
  • 国際学会
• [学会発表] VSDイメージングによる神経回路毒性の網羅的評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 冨永 貴志, 冨永 洋子
  • 学会等名: 第47回日本毒性学会学術年会 （仙台、オンライン）
  • 招待講演
• [学会発表] 単回頻回の膜電位感受性色素( VSD)による広視野可視化法 は神経回路の特異な活動や振動現象の発見に役立つ (2020)
  • 著者名/発表者名: 冨永 貴志、梶原 利一、冨永 洋子
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会（神戸、オンライン）
  • 招待講演
• [学会発表] 発達期および成体期におけるマウス嗅皮質神経回路の膜電位イメージング解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 待田 燿子 , 山田 悠太 , 冨永 貴志 , 梶原 利一
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会（神戸、オンライン）
• [学会発表] Imaging analysis of the long-term potentiation of the mouse hippocampal activityマウス海馬の長期増強を膜電位感受色素によるイメージングで観察する (2020)
  • 著者名/発表者名: 冨永 洋子, 竹歳 麻紀子, 冨永 貴志
  • 学会等名: 第58回日本生物物理学会（群馬、オンライン）
• [学会発表] 発生発達期暴露による嗅球神経新生影響～毒性評価としての嗅球利用を探る～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 今吉 格
  • 学会等名: 第４７回日本毒性学会学術年会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Toward understanding and manipulation of neural bases underlying animal behaviors and psychiatric diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: 今吉 格
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 個性を科学するためのチャレンジ (2020)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 学会等名: NTTニケーション科学基礎研究所オープンハウス
  • 招待講演
• [学会発表] 先天異常からDOHaDへ:鍵となる次世代継承エピジェネティ クス (2020)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 学会等名: 先天異常学会
  • 招待講演
• [学会発表] 精神医学研究に対する齧歯類を用いた基礎研究の貢献 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 学会等名: 日本精神神経学会総会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Transgenerational epigenetics: a possible scenario for the onset of neurodevelopmental diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 学会等名: 第43回日本神経科学大会
  • 招待講演
• [図書] 望星 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 総ページ数: 120
  • 出版者: 東海教育研究所
• [図書] 当事者研究 等身大の<わたし>の発見と回復 (2020)
  • 著者名/発表者名: 熊谷 晋一郎
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 岩波書店
• [備考] 「個性」創発脳
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/
• [備考] ニュースレターVol.8
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20200918_newsletter_vol8/images/newsletter_vol8.pdf
• [備考] ニュースレターVol.9
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20210318_newsletter_vol9/images/newsletter_vol9.pdf