• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

興奮/抑制(E/I)バランス変調モデルから解析する神経回路振動演算

研究課題

研究課題/領域番号 15K00413
研究機関徳島文理大学

研究代表者

冨永 貴志  徳島文理大学, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (20344046)

研究分担者 梶原 利一  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードE/Iバランス / 膜電位感受性色素 / 海馬 / 記憶学習
研究実績の概要

海馬のE/Iバランスと周期的な入力に対する神経演算の仕組みを解明することを目的とした研究である。脳機能の健常な発現には,興奮性シナプスと抑制性シナプスが適切な均衡状態で保たれていることが不可欠である。申請者はバルプロ酸等を発達初期に投与することで海馬神経回路の興奮/抑制バランス(E/Iバランス)に変調を起すことを見出している。E/Iバランスの異常がどのように神経回路情報処理異常を起こしているかは明らかでなく,本研究ではこのE/I失調病態を使いその神経回路機構を解明したい。申請者は,抑制性信号の高頻度入力(γ周期)が低周期(θ周期)の振動的神経活動に重要なことを見出しており,E/Iバランスの異常が振動的活動に影響すると考えた。これ正しければE/Iバランスが振動制御と領野間の協同を乱すことで脳発生発達に関連する精神疾患の病態を引き起こす可能性を強く示唆でき,脳情報処理機構の解明,病態解明に結びつく。
2016年に,海馬CA1野にシーター周期のバースト入力を加えた際の,短期可塑性(PBF)についての論文を出版した(Tominaga and Tominaga, Front Cell Neurosci., 2016: オープンアクセス)。この短期可塑性は,GABAa受容体の関与が不可欠である一方,錐体細胞への興奮性のシナプス伝達そのものには変化が見られない新しいタイプの神経回路依存的な短期可塑性であった。この性質を更に調べる意味で,シナプス入力経路依存的な影響を調べ,この声質がシナプス依存的なものであることを見出しつつある。一方,E/Iバランスを崩した動物を作成しその影響を調べる実験に関しては,動物の作成に時間を要しておりまだ時間が必要である。

現在までの達成度 (区分)
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

昨年度の進展には及ばない(論文にまでは至っていない)が,PBFの性質についてあらたな性質を発見しつつある。

今後の研究の推進方策

PBFの性質を更に詳細に調べるとともに,長期可塑性との関連についても調べる。
E/Iバランスの変調を見た動物を作成する一方,E/Iバランスに変化の見られる遺伝子改変動物に関しても解析をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

E/Iバランスに変調をきたした動物を使用して行う実験について,動物が十分に作成できなかったため使用額が減少した。また,本年度中に新たな論文を出版できなかったので論文出版費用が支出されていないため。

次年度使用額の使用計画

次年度は,もともと計画されていた実験を行う。また,論文を出版するので使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Mount Sinai Hospital(Canada)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Mount Sinai Hospital
  • [国際共同研究] Woods Hole MBL(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Woods Hole MBL
  • [学会発表] 「使える」膜電位感受性色素による神経回路解析法 “Conventional”voltage sensitive dye imaging of neural circuit activity2016

    • 著者名/発表者名
      冨永 貴志, 冨永 洋子
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規偏光顕微鏡を用いたマウス海馬スライスにおけるシナプス活動の非侵襲的計測 Imaging of neuronal activity in mice hippocampal slices by instantaneous polarized light microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      小池(谷) 真紀, Mehta Shalin, Oldenburg Rudolf, 冨永貴志, 谷 知己
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Activation of GABAA-receptors by high-frequency stimuli causes paired burst facilitations in area CA1 of the hippocampal slice2016

    • 著者名/発表者名
      Tominaga T and Tominaga Y
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, 2016
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging of polarized light signal changes associated with neuronal activity in mouse hippocampus2016

    • 著者名/発表者名
      M. Koike-Tani, S. Mehta, T. Tominaga, R. Oldenbourg, T. Tani
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, 2016
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Network plasticity facilitating the neural excitation propagation between the perirhinal and entorhinal cortices as revealed by voltage-sensitive dye imaging2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kajiwara, Y. Wakayama, Y. Tominaga, T. Tominaga
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, 2016
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid postsynaptic cAMP signaling regulates structural and functional potentiation underlying learning and memory2016

    • 著者名/発表者名
      T. Luyben, J. Borovac, M. Valencia, M. Khan, T. Tominaga, K. Okamoto
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, 2016
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] GABA依存のペアードバースト促進は海馬CA1における新規のNMDA非依存的な短期可塑性であるGABA dependent paired burst facilitation (PBF) is a new class of NMDA-independent short- term plasticity in area CA1 of the hippocampal slice. A voltage-sensitive dye study2016

    • 著者名/発表者名
      冨永貴志 冨永洋子
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会 Neuroscience 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [学会発表] ラット傍梨状核において大脳皮質脱抑制下で生じるエコー波 Cortical disinhibition-induced echo wave in the EPN of rat2016

    • 著者名/発表者名
      吉村弘,冨永洋子,冨永貴志
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会 Neuroscience 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi