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2011 年度 実績報告書

神経路選択的な活動抑制とトレーシングによる大脳ネットワークの構築と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20220006
研究機関京都大学

研究代表者

高田 昌彦  京都大学, 霊長類研究所, 教授 (00236233)

キーワード神経科学 / 脳・神経 / ウイルスベクター / 大脳基底核 / 大脳皮質 / 神経回路 / 狂犬病ウイルス / 越シナプス的トレーシング
研究概要

神経路選択的活動抑制法の確立と応用については、認知過程を含む眼球運動課題および上肢運動課題の2種類の行動課題を訓練したサルにおいて、テタヌストキシン軽鎖フラグメントの選択的導入による神経活動抑制が行動に及ぼす影響の解析を進めている。具体的には、眼球運動課題では前頭葉眼球運動関連領野(前頭眼野や補足眼野)からの出力系に、上肢運動課題では線条体および前頭前野領域(特に背外側部と背内側部)への入力系に着目して、行動学的解析や電気生理学的記録実験を行う。また、近年発表された神経活動抑制系であるGluCl-ivermectin抑制系やCNO-DREADDs抑制系などの新規抑制系についても積極的に導入を検討し、霊長類において最も実用的な神経路選択的活動抑制システムを確立するための実験計画を策定した。神経路選択的な逆行性越シナプス的トレーシングの実現と応用についても、蛍光タンパク質を用いた越シナプス的多重トレーシング法により、前頭葉眼球運動関連領域(前頭眼野や補足眼野)および前頭前野領域(特に背外側部と背内側部)への多シナプス性入力様式の解析を進めるとともに、抗狂犬病ウイルス細胞内抗体を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを用いて、特定の神経路を選択的にマスクするOFF制御型逆行性越シナプス的トレーシングシステムを確立するための実験計画を策定した。また、Cre-loxPあるいはTet-On/Off遺伝子発現制御システムを応用して、特定の神経路を選択的にラベルするON制御型逆行性越シナプス的トレーシングシステムをサルにおいて確立するため、ベクター改良に伴う最適化検討実験を実施するための実験計画を策定した。

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

「神経路選択的活動抑制法の確立と応用」および「神経路選択的な逆行性越シナプス的トレーシングの実現と応用」のいずれの研究計画についても、まだ最終的な研究目標には到達していないが、最終年度である24年度に向けて研究計画が順調に進展している。

今後の研究の推進方策

「神経路選択的活動抑制法の確立と応用」および「神経路選択的な逆行性越シナプス的トレーシングの実現と応用」のいずれの研究計画についても、基本的に23年度の研究計画を継続する。提案したベクターシステムを前頭葉眼球運動関連領域および前頭前野領域への多シナプス性入力様式の解明に利用することにより、視覚性感覚運動変換や認知的実行機能に関わる大脳ネットワークの構築を明らかにする。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (20件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ischaemia in the Zinn-Haller circle and glaucomatous optic neuropathy in macaque monkeys2012

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka M, Inoue K, Ninomiya T, Takada M
    • 雑誌名

      Br J Ophthalmol

      巻: 96 ページ: 597-603

    • DOI

      doi:10.1136/bjophthalmol-2011-300831

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of papillofoveal bundles in primates2012

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka M, Inoue K, Kawano H, Takada M
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 295 ページ: 347-354

    • DOI

      doi:10.1002/ar.21519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuron-specific gene transfer through retrograde transport of lentiviral vector pseudotyped with a novel type of fusion envelope glycoprotein2011

    • 著者名/発表者名
      Kato S, Kuramochi M, Takasumi K, Kobayashi K, Inoue K, Takahara D, Hitoshi S, Ikenaka K, Shimada T, Takada M, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Hum Gene Ther

      巻: 22 ページ: 1511-1523

    • DOI

      doi:10.1089/hum.2011.111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subthalamo-pallidal interactions underlying parkinsonian neuronal oscillations in the primate basal ganglia2011

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Y, Iwamuro H, Kita H, Takada M, Nambu A
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci

      巻: 34 ページ: 1470-1484

    • DOI

      doi:10.1111/j.1460-9568.2011.07865.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Postnatal development of tyrosine hydroxylase mRNAexpressing neurons in mouse neostriatum2011

    • 著者名/発表者名
      Masuda M, Miura M, Inoue R, Imanishi M, Saino-Saito S, Takada M, Kobayashi K, Aosaki T
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci

      巻: 34 ページ: 1355-1367

    • DOI

      doi:10.1111/j.1460-9568.2011.07873.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential activity patterns of putaminal neurons with inputs from the primary motor cortex and supplementary motor area in behaving monkeys2011

    • 著者名/発表者名
      Takara S, Hatanaka N, Takada M, Nambu A
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 106 ページ: 1203-1217

    • DOI

      doi:10.1152/jn.00768.2010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parkin-mediated protection of dopaminergic neurons in a chronic MPTP-minipump mouse model of Parkinson disease2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuda T, Hayakawa H, Nihira T, Ren YR, Nakata Y, Nagai M, Hattori N, Miyake K, Takada M, Shimada T, Mizuno Y, Mochizuki
    • 雑誌名

      J Neuropathol Exp Neurol

      巻: 70 ページ: 686-697

    • DOI

      doi:10.1097/NEN.0b013e3182269ecd

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Neural Correlate of the Processing of Multi-Second Time Intervals in Primate Prefrontal Cortex2011

    • 著者名/発表者名
      Yumoto N, Lu X, Henry TR, Miyachi S, Nambu A, Fukai T, Takada M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 6 ページ: e19168

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0019168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential architecture of multisynaptic geniculo-cortical pathways to V4 and MT2011

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya T, Sawamura H, Inoue K, Takada M
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: 21 ページ: 2797-2808

    • DOI

      doi:10.1093/cercor/bhr078

    • 査読あり
  • [学会発表] 前部帯状皮質への上行性痛覚伝導路の構築2012

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第117回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      山梨大学・甲府(シンポジウム)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] Novel approaches to pathway-selective neuronal manipulation in the primate brain2012

    • 著者名/発表者名
      Takada M
    • 学会等名
      霊長類脳科学シンポジウム"Frontiers in Primate Neuroscience Researches"
    • 発表場所
      東京医科歯科大学・東京(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] Organization of multisynaptic top-down pathways from frontal cortex to visual areas MT and V4 in macaques2011

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya T, Sawamura H, Inoue K.-I, Takada M
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington, DC.USA
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] Midbrain dopamine neurons represent behavioral relevance in a working memory task2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto M, Takada M
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington, DC.USA
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] Novel strategies for primate brain research with neurotropic viruses and viral vectors2011

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第59回国際歯科研究学会日本支部(JADR)総会・学術集会
    • 発表場所
      広島国際会議場・広島(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] 高頻度逆行性遺伝子導入ベクターの霊長類脳科学への応用2011

    • 著者名/発表者名
      小林和人、加藤成樹、倉持真人、小林憲太、井上謙一、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜(シンポジウム)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 脳機能研究のための神経特異的な高頻度逆行性遺伝子導入ベクターの開発2011

    • 著者名/発表者名
      倉持真人、加藤成樹、小林憲太、高住賢司、高原大輔、井上謙一、島田隆、高田昌彦、小林和人
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 幼若マカクサル外側前頭前野への皮質-皮質入力2011

    • 著者名/発表者名
      宮地重弘、平田快洋、檜垣小百合、黒田呈子、宮部貴子、高田昌彦、大石高生
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] マカクザル前頭葉からMTおよびV4への多シナプス性入力様式2011

    • 著者名/発表者名
      二宮太平、澤村裕正、井上謙一、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] 作業記憶課題におけるドーパミンニューロンの課題関連性応答2011

    • 著者名/発表者名
      松本正幸、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] アッサムモンキー(Macaca assamensis)における運動野の身体部位局在2011

    • 著者名/発表者名
      高原大輔、平田快洋、二宮太平、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] ニホンザル聴覚神経核におけるグルタミン酸、GABA、グリシン作動性ニューロンの分布2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲史、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] イムノトキシン神経路標的法によるサル大脳基底核ハイパー直接路の選択的除去2011

    • 著者名/発表者名
      井上謙一、纐纈大輔、加藤成樹、小林和人、南部篤、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] ラット皮質線条体路の電気刺激によって直接路および間接路ニューロンに c-fos発現が誘導される2011

    • 著者名/発表者名
      平田快洋、宮地重広、大迫俊二、今西美知子、黒田呈子、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 運動課題遂行中のサルにおける淡蒼球ニューロン活動のグルタミン酸およびGABA作動性調節2011

    • 著者名/発表者名
      畑中伸彦、金子将也、高良沙幸、高田昌彦、南部篤
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] ラット海馬/大脳皮質におけるprototypic afterdischarge発現の領域特異性2011

    • 著者名/発表者名
      塚元葉子、礒村宜和、今西美知子、塚田稔、高田昌彦
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜・横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Development in pathway-selective gene delivery and neuronal ablation with enhanced retrograde transfer of a modified lentiviral vector in primate brain2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Kato S, Kobayashi K, Takada M
    • 学会等名
      The 8th IBRO World Congress Of Neuroscience
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2011-07-14
  • [学会発表] 遺伝子導入技術によるパーキンソン病の霊長類モデルの開発と遺伝子治療に関する基礎的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      北海道大学大学院薬学研究院
    • 発表場所
      北海道大学・札幌(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] ドーパミン細胞死と抑制する機能分子の遺伝子導入によるパーキンソン病克服のためのアプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第26回日本大脳基底核研究会
    • 発表場所
      パレスホテル箱根・箱根(シンポジウム)
    • 年月日
      2011-07-02
  • [学会発表] サル脳への遺伝子導入手法の開発:遺伝子治療への応用2011

    • 著者名/発表者名
      高田昌彦
    • 学会等名
      第28回日本医学会総会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム・東京(シンポジウム)
    • 年月日
      2011-04-10
  • [備考]

    • URL

      www.nbiol.med.kyoto-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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