総合的研究手法による大脳視覚野形成機構の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17021047
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: TAKAO Hensch 独立行政法人理化学研究所, 神経回路発達研究チーム, チームリーダー (60300878)
• 研究分担者: 神崎 ゆかり 独立行政法人理化学研究所, 神経回路発達研究チーム, 研究員 (80391928) ; FAGIOLINI Michela 独立行政法人理化学研究所, 神経回路発達研究チーム, 研究員 (20332330) ; PIERO Carninci 独立行政法人理化学研究所, ゲノム機能研究チーム, チームリーダー (10333296)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 臨界期 / 視覚 / マイクロアレイ / GABA / 大脳発達 / パルブアルブミン

研究概要

本研究の目的として、環境からの刺激によって、柔軟に再構築できる中枢神経系の発達段階に伴って特異的に発現する遺伝子群をマイクロアレイに並べ、「臨界期」網羅的gene chip解析を目指した。特定の細胞種に働く形態形成分子を調べ、また可塑性に必要な抑制性介在細胞を確認し、脳機能発現の仕組みを分子生物学的および神経生理学的アプローチの統合的研究にて解明した。例えば、Otx2ホメオタンパク質の新しい作用機構やミエリンに代表される臨界期「ブレーキ」の発見は、成熟動物に可塑性を再開させる鍵となった。

研究成果

• [雑誌論文] Bidirectional plasticity in fast-spiking GABA circuits by visual experience. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yazaki-Sugiyama Y., Kang S., Kato H., Fukai T., Hensch T.K.
  • 雑誌名: Nature 462,No.7270 ページ: 218-221
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生まれてから変化する柔軟な脳 (2009)
  • 著者名/発表者名: 俣賀宣子, Hensch T.K.
  • 雑誌名: 「生る」生命誌年刊号 Vol.53-56 ページ: 135-141
• [雑誌論文] Experience-Dependent Transfer of Otx2 Homeoprotein into the Visual Cortex Activates Postnatal Plasticity (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama S., Di Nardo A.A., Aizawa S., Matsuo I., Volovitch M., Prochiantz A., Hensch T.K.
  • 雑誌名: Cell 134,No.3 ページ: 508-520
  • 査読あり
• [雑誌論文] A resource for transcriptomic analysis in the mouse brain (2008)
  • 著者名/発表者名: Plessy C., Fagiolini M., Wagastuma A., Harasawa N., Kuji T., Oba A., Kanzaki Y., Waki K., Nakahara H., Hensch T.K., Carninci P.
  • 雑誌名: PLoS One 3,No.8 ページ: e3012-1-e3012-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of somatic inhibition at critical period onset in mouse visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Katagiri H., Fagiolini M., Hensch T.K.
  • 雑誌名: Neuron 53,No.6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚野「臨界期」の分子・細胞メカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 俣賀宣子, Hensch T.K.
  • 雑誌名: 実験医学 24,No.15 ページ: 40-46
• [雑誌論文] Critical period plasticity in local cortical circuits (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 雑誌名: Nature Rev. Neurosci 6 ページ: 877-888
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical Period Mechanisms in Developing Visual Cortex (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 雑誌名: Curr. Topics Dev. Biol. 69 ページ: 215-237
  • 査読あり
• [学会発表] Critical period plasticity in the visual and auditory systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 6th NIBB Conference on Neocortical Organization
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 経験に依存する脳の形成メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 平成21年度文部科学省特定領域研究「統合脳」冬の公開シンポジウム, 文部科学省特定領域研究「統合脳」5領域
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] Automated analysis of dendritic protrusions from reconstructed confocal images (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野和佳子, 俣賀宣子, 佐藤康平, 青木義満, 大関和夫, Hensch T.K.
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会, 日本神経科学学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] 総合的研究手法による大脳視覚野形成機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山陽子, Hensch T.K.
  • 学会等名: 平成21年度文部科学省特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ, 文部科学省特定領域研究「統合脳」5領域
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] Critical Period Revisited - brain plasticity in adulthood (2009)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: McDonnell-RIKEN Symposium, McDonnell Foundation
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 20090600
• [学会発表] GABA circuit control of critical period plasticity (2008)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: Mini-Symposium: Development and Plasticity of the Brain
  • 発表場所: Osaka University, Suita
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] Excitatory inputs reflect critical period plasticity in visual cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: 俣賀宣子, Hensch T.K.
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会(Neuroscience 2008)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] Molecular mechanisms of critical period reactivation (2007)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会(BMB2007)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071200
• [学会発表] Gene expression profiling for the single population of interneuron in mouse cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma A., Kuji T., Oba A., Carninci P., Hensch T.K.
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2007)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071100
• [学会発表] Covalent modifications of chromatin regulate critical period plasticity in visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Sng J.C., Lennartsson A., Carninci P., Fagiolini M., Hensch T.K.
  • 学会等名: 7th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2007)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071100
• [学会発表] Orientation tuning by NR2A signaling in mouse visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Dur, S., Atapour N., Hensch T.K.
  • 学会等名: 37th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2007)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20071100
• [学会発表] Inhibitory circuit control of critical period plasticity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会(Neuro2007)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Epigenetic regulation of critical period plasticity in visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Sng J.C., Lennartsson A., Fagiolini M., Carninci P., Hensch T.K.
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会・第50回日本神経化学会大会・第17回日本神経回路学会大会(Neuro2007)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] Orientation tuning in mouse visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Dur, S., Hensch T.K.
  • 学会等名: 7th IBRO World Congress of Neuroscience (IBRO 2007)
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Dynamic role of inhibition during visual cortical plasticity in mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Yazaki-Sugiyama Y., Hensch T.K.
  • 学会等名: 2007 Gordon Research Conference on Neural Circuits and Plasticity
  • 発表場所: Newport, USA
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Orientation tuning in mouse visual cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Dur, S., Hensch T.K.
  • 学会等名: 7th IBRO WORLD CONGRESS OF NEUROSCIENCE
  • 発表場所: elbourne, Australia
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Critical period mechanisms of visual cortical plasticity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: NIH Neuroscience Seminar Series/Guroff Memorial Lecture, National Institutes of Health
  • 発表場所: Bethesda, USA
  • 年月日: 20070400
• [学会発表] Critical period mechanisms of visual cortical Plasticity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: NIH Neuroscience Seminar Series/Guroff Memorial Lecture, (National Institutes of Health)
  • 発表場所: Bethesda, USA
  • 年月日: 20070400
• [学会発表] 大脳皮質の発達可塑性に関わるプロテアーゼ (2007)
  • 著者名/発表者名: 俣賀宣子, Hensch T.K.
  • 学会等名: 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科COEセミナー
  • 発表場所: 生駒
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] Mechanisms of critical period plasticity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: システム神経生物学スプリングスクール「神経情報処理と発達」(奈良先端技術大学院大学)
  • 発表場所: 生駒
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] Specific Inhibitory Circuit Control of Visual Cortical Plasticity (2006)
  • 著者名/発表者名: Fagiolini M.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Neuroethics of Nurturing the Brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 6th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Sequential role of AMPA receptor subunits in ocular dominance plasticity (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwai Y., Atapour N., Renger J., Roder J., Seeburg P., Hensch T.K.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Distinct mechanisms underlie adult perceptual learning and classical ocular dominance plasticity in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto H., Surti T., Mishina M., Hensch T.K.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Full-length cDNA microarray analysis of critical period closure in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K., Fagiolini M., Kanzaki Y., Plessy C., Oba A., Wagatsuma A., Kuji T., Nakamura M., Kishikawa T., Chung M.H., Carninci P.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] CNR/Protocadherin-α slows ocular dominance plasticity in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Morishita H., Kumode Y., Hamada S., Yagi T., Hensch T.K.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Neuroethics of Nurturing the Brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2006)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] Otx2 specification of critical period plasticity in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 16th Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN 2006)
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20060800
• [学会発表] Distinct mechanisms underlie adult perceptual learning and classical ocular dominance plasticity in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮本浩行, Surti T.S., Hensch T.K.
  • 学会等名: 第29回日本神経科学大会(Neuroscience 2006)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Experience-dependent plasticity in the absence of AMPA receptor subunits in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩井陽一, Atapour N., Renger J., Roder J., Seeburg P., Hensch T.K.
  • 学会等名: 第29回日本神経科学大会(Neuroscience 2006)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Myelination signals critical period closure in visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Fagiolini M., Chung M.H., Miyamoto H., He Z., Hensch T.K.
  • 学会等名: 5th Forum of European Neuroscience (FENS Forum 2006)
  • 発表場所: The Federation of European Neuroscience Societies, Vienna, Austria
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Distinct mechanisms underlie adult perceptual learning and classical ocular dominance plasticity in mouse visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto H., Surti T., Hensch T.K.
  • 学会等名: 5th Forum of European Neuroscience (FENS Forum 2006)
  • 発表場所: The Federation of European Neuroscience Societies, Vienna, Austria
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Critical period mechanisms in visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: 5th Forum of European Neuroscience (FENS Forum 2006)
  • 発表場所: The Federation of European Neuroscience Societies, Vienna, Austria
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Critical period specification by Otx2 homeoprotein in postnatal visual cortex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch T.K.
  • 学会等名: Friedrich Miescher Institute (FMI) for Biomedical Research Lectures on Neuronal Circuits
  • 発表場所: Basel, Switzerland
  • 年月日: 20060500
• [学会発表] 大脳皮質の発生と機能構築 (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 基礎生物学研究所研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20060300
• [学会発表] Pharmacological control of visual cortical plasticity (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 岡山大学医学部眼科学教室セミナー
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20060100
• [学会発表] Critical period plasticity in local cortical circuits (2006)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 基生研セミナー
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20060100
• [学会発表] 大脳視覚野の臨界期:分子と神経回路機能の統合的研究 (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 平成17年度文部科学省特定領域研究「統合脳」冬のシンポジウム「公開シンポジウム」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20051200
• [学会発表] Critical period specification by Otx2 transfer into visual cortex (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 第28回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20051200
• [学会発表] 視覚の発達「臨界期」 (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 第46回日本視能矯正学会, (日本視能訓練士協会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20051100
• [学会発表] Pharmacological control of brain development (2005)
  • 著者名/発表者名: Hensch, T.K.
  • 学会等名: 第28回日本神経科学大会(Neuroscience 2005)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20050700
• [産業財産権] EPIGENETICAL EGULATION OF BRAIN PLASTICITY (2007)
  • 発明者名: SNG, Judy, HENSCH, Takao, FAGIOLINI, Michela, CARNINCI, Piero, LENNARTSSON, Andreas
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特許
  • 出願年月日: 2007-04-09