• 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

2021 年度 実施状況報告書

運動制御・学習の発達における小脳神経回路機能モジュールの時空間光解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06756
研究機関埼玉大学

研究代表者

津田 佐知子  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (80736786)

研究分担者 平田 豊  中部大学, 工学部, 教授 (30329669)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード小脳 / ゼブラフィッシュ / カルシウムイメージング / 膜電位イメージング / 機能モジュール
研究実績の概要

今年度は、ゼブラフィッシュ小脳におけるプルキンエ細胞の集団活動について、その時空間的な特徴を明らかにするため、小脳広域カルシウムイメージングと定量解析を、受精後6日胚の稚魚において実施した。具体的には、比較的少数のプルキンエ細胞集団からなるクラスターの時空間的なダイナミクスに加え、これらのなすネットワーク構造の可視化と定量化を行った。その結果、無刺激条件下において、プルキンエ細胞のネットワーク構造はダイナミックに変動しており、さらに刺激入力にともない大きな変化が見られた。また、発生ステージに沿った解析を行った結果、受精後6日胚にみられた、近傍のプルキンエ細胞集団での高い同調活動は、3日胚においては顕著には見られなかった。さらに、Nitroreductaseにより顆粒細胞特異的な細胞死を誘導した個体について、プルキンエ細胞の活動イメージング解析を実施した。
膜電位イメージングについては、高感度・高速のGEVIであるArcLight、ASAP3bのゼブラフィッシュへの導入を行った。ArcLightについては、プルキンエ細胞特異的な発現を可能とするコンストラクトを作成し、transient発現実験により、プルキンエ細胞におけるArcLightの発現を確認した。また、小脳Gal4系統を用いた観察により、登上線維などにおける発現も可能となった。これらについて現在膜電位イメージング解析を実施中である。ASAP3bについては、神経組織での発現が確認されたことからUAS系統を作成中である。

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

発達期の小脳広域における神経活動の光計測およびその定量解析、GEVI膜電位イメージングなど、特に問題なく進んでいる。

今後の研究の推進方策

今回示した、発達にともなうプルキンエ細胞集団の活動パターンの変化について、ネットワーク構造レベルでの解析、またその制御機構についての検討、および膜電位イメージング解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

コロナ状況に際し使用計画に変更が生じたため。次年度の消耗品購入などに使用予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] In vivo wide-field voltage imaging in zebrafish with voltage-sensitive dye and genetically encoded voltage indicator2021

    • 著者名/発表者名
      Kanae Hiyoshi, Asuka Shiraishi, Narumi Fukuda and Sachiko Tsuda
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 63 ページ: 417, 428

    • DOI

      10.1111/dgd.12744

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-photon laser ablation and in vivo wide-field imaging of inferior olive neurons revealed the recovery of olivocerebellar circuits in zebrafish.2021

    • 著者名/発表者名
      Kanae Hiyoshi, Kaito Saito, Narumi Fukuda, Takahisa Matsuzaki, Hiroshi Yoshikawa and Sachiko Tsuda
    • 雑誌名

      Int J Environ Res Public Health

      巻: 18 ページ: 8357

    • DOI

      10.3390/ijerph18168357

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of Oct4‐type transcription factor Pou5f3 in posterior spinal cord formation in zebrafish embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Yuikawa Tatsuya、Ikeda Masaaki、Tsuda Sachiko、Saito Shinji、Yamasu Kyo
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 63 ページ: 306, 322

    • DOI

      10.1111/dgd.12742

    • 査読あり
  • [学会発表] Optical probing of the resilience in olivocerebellar circuits by two-photon laser ablation and in vivo imaging of inferior olive neurons in zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Kanae Hiyoshi, Kaito Saito, Narumi Fukuda, Takahisa Matsuzaki, Hiroshi Yoshikawa, Sachiko Tsuda
    • 学会等名
      第27回 小型魚類研究会
  • [学会発表] Voltage imaging in zebrafish brain by Genetically encoded voltage indicator, ArcLight2021

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shiraishi, Narumi Fukuda, Mari Hishinuma, Kanae Hiyoshi, Kyo Yamasu, Sachiko Tsuda
    • 学会等名
      第27回 小型魚類研究会
  • [学会発表] 膜電位センサーArcLightを用いたゼブラフィッシュin vivo神経活動イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shiraish, Narumi Fukuda, Mari Hishinuma, Kanae Hishinuma, Kanae Hiyoshi, Kyo Yamasu, Sachiko Tsuda
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Clustered behavior of Purkinje cell populations and its changes in the developing cerebellum of zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      Hiyoshi K, Okuda E, Fukuda N, Saito K, Yamasu K, Tsuda S
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
  • [学会発表] Optical interrogation of neural population dynamics in the zebrafish cerebellum2021

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Tsuda
    • 学会等名
      NIBB-Academia Sinica International Webinar of Aquatic Model Organisms for Basic Biology to Human Disease Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Measuring Cerebellar Function (In vivo optical detection of membrane potentials in the cerebellum: voltage imaging of zebrafish)2021

    • 著者名/発表者名
      Hiyoshi K, Fukuda N, Shiraishi A, Tsuda S
    • 総ページ数
      385
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-1-0716-2025-0

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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