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2010 年度 実績報告書

行動動物脳深部神経回路の可視化技術の開発と神経回路の生理・病理下での安定性の研究

計画研究

研究領域シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成
研究課題/領域番号 22110006
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

林 康紀  独立行政法人理化学研究所, シナプス機能研究チーム, チームリーダー (90466037)

キーワード海馬 / 樹状突起スパイン / シナプス可塑性 / 二光子顕微鏡 / 記憶・学習
研究概要

脳深部シナプス回路の活動を可視化する為、カルシウムセンサー蛋白質であるGCaMPをThy-1プロモーター下流で発現するトランスジェニックマウスを作成した。この動物では、海馬CA1領域錐体細胞にてGCaMPが発現していた。スライスを作成し、全細胞記録をしつつ、脱分極させて活動電位を発生させた所、およそ、5-10個以上の活動電位で、有為な蛍光量の変化が認められた。このトランスジェニックマウスの海馬から二光子顕微鏡記録を行なう為、背側海馬上部の大脳皮質(頭頂葉の一部)に約2mmの穴をあけ、底にカバーガラスを貼った、金属製の筒を挿入した。それを頭蓋骨に埋め込んだ、金属板に固定した。金属板をさらに、金属柱にネジ止めする事により、二光子顕微鏡対物レンズ下に頭部を固定した。一方、マウスの体は、空気圧で浮かせた発泡スチロール球上におき、その上を自由に歩くことが出来る様にした。そして、周囲のスクリーンに仮想現実を投影した。現在のところ、麻酔下の動物で自発活動電位をカルシウム反応として記録出来る事が確認出来た。確認出来る領域は、500μm×500μmの領域であり、約500個のニューロンが含まれていた。これを解析した所、同時発火するニューロン群が認められた。今後、画像解析により自動的に発火しているニューロンを検出するプログラムを開発していく他、無麻酔下、空間学習を行ないつつある動物で、海馬ニューロンの活動を解析していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Temporal progression of the structural and molecular remodeling of Dendritic spines after LTP induction2011

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      Neuronal Communication Beyond The Synaptic Cleft
    • 発表場所
      新潟(招待講演)
    • 年月日
      2011-02-08
  • [学会発表] Dynamics of actin during hippocampal synaptic2010

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      仙台(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] Sequential reorganization of synaptic components after LTP induction2010

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Synaptic transmission
    • 発表場所
      Maine, USA(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Regulation of structural function of CaMKII by multiple autophosphorylation sites2010

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      7^<th> FENS Forum of European Neuroscience
    • 発表場所
      Amsterdam,オランダ
    • 年月日
      2010-07-05
  • [学会発表] Molecular mechanism of hippocampal synaptic plasticity2010

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Hayashi
    • 学会等名
      From molecules to neuronal disease Bristol 2010
    • 発表場所
      Bristol, UK(招待講演)
    • 年月日
      2010-06-30
  • [学会発表] シナプス可塑性と細胞骨格2010

    • 著者名/発表者名
      林康紀
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「シナプス可塑性の動作原理」
    • 発表場所
      岡崎、愛知
    • 年月日
      2010-06-10
  • [備考]

    • URL

      http://glutamate.brain.riken.jp

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公開日: 2013-06-26  

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