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2017 年度 実績報告書

視床核特異的Cre発現マウスを用いた高次視覚野の受容野形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05375
研究機関名古屋大学

研究代表者

小坂田 文隆  名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (60455334)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード2光子励起イメージング / ウイルスベクター / 受容野 / 高次視覚野 / 視床 / 情報処理 / 視覚 / 神経薬理学
研究実績の概要

マウスの高次視覚野(HVA)の受容野特性が形成されるメカニズムを解明する目的で、まずマウスの大脳皮質の一次視覚野のV1およびHVAのLM、PM、ALに入力する神経細胞の同定を試みた。マウスの各視覚野に逆行性ウイルスベクターを微量注入し、感染細胞の分布を組織学的に解析した結果、LGNの神経細胞はV1にのみ入力し、他の高次視覚野には入力しないこと、LPの神経細胞はV1と高次視覚野へ投射することを見出した。これらの結果より、HVAへの視覚情報伝達経路として、網膜→LGN→V1→HVAのcortico-cotricalのfeed-forward投射による経路に加えて、視床核のLPを介した網膜→LGN→V1→LP→HVA によるcortico-thalamo-cortical経路(あるいはtransthalamic経路)、さらには V1を介さない網膜→LP→HVAの経路や網膜→上丘→LP→HVAの経路がHVAの受容野形成に関わる可能性を考えた。そこで、HVAに投射するLP神経細胞の視覚応答性を明らかにする目的で、LPにAAVを用いて緑色カルシウム感受性蛍光タンパク質であるGCaMP6を発現させ、HVAに投射するLP神経細胞の軸索終末におけるGCaMP6のシグナル変化を2光子顕微鏡を用いて計測した。さらに、LPの機能を操作した際の、HVAでの応答変化を解析する目的で、薬理遺伝学ツールであるhM4DiあるいはhM3Dqを発現するCre依存的な逆行性AAVをHVAに微量注入し、HVAに投射するLP神経細胞にのみ薬理遺伝学ツールを発現させた。経路選択的に神経活動の操作を行った際のHVAでの応答変化を評価するために、HVAにAAVでGCaMP6を発現させ、2光子顕微鏡によりライブイメージングを行った。以上より、HVAの方位選択性および方向選択性の形成におけるLPの関与が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 視覚情報処理を担う神経回路の構造と機能2017

    • 著者名/発表者名
      恩田 将成、小坂田 文隆
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 149 ページ: 274と280

    • DOI

      https://doi.org/10.1254/fpj.149.274

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 移植治療を目指したヒトiPS細胞から網膜色素上皮細胞への分化効率化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 ありさ,葉 珂,荒川 大二朗,小坂田 文隆
    • 学会等名
      日本再生医療学会
  • [学会発表] 再生医療等製品開発に向けたヒトiPS細胞由来網膜色素上皮細胞シートの最適化2018

    • 著者名/発表者名
      葉 珂, 伊藤 ありさ, 小坂田 文隆
    • 学会等名
      日本薬学会
  • [学会発表] 長期の生理学実験および行動実験に適用可能なG欠損狂犬病ウイルスベクターの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口 真広、森本 菜央、小坂田 文隆
    • 学会等名
      日本薬学会
  • [学会発表] 細胞種特異的な網膜神経回路の病態生理学的な役割を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      小坂田 文隆
    • 学会等名
      大阪大学蛋白研セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeting enveloped viruses to two distinct populations for neural circuit analysis2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 俊章、坂口 綾菜、赤池 昭紀、小坂田 文隆
    • 学会等名
      神経科学大会
  • [学会発表] Targeting enveloped viruses to multiple, distinct populations for neural circuit analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Suzuki, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      The 48th NIPS International Symposium: Neural circuitry and plasticity underlying brain function
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward understanding the structure and function of neural circuits in the visual system2017

    • 著者名/発表者名
      Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      CEBST
    • 招待講演
  • [学会発表] Viral and imaging approaches for linking neuronal connectivity to circuit function2017

    • 著者名/発表者名
      Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      遺伝研研究会「哺乳類脳の機能的神経回路の構築メカニズム」
    • 招待講演
  • [学会発表] 相互結合かつ共通入力を有するサブネットワークの新規解析技術2017

    • 著者名/発表者名
      小坂田 文隆
    • 学会等名
      Conbio2017

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公開日: 2018-12-17  

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