X線ナノCTによる脳神経ネットワークの生後発達解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700314
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 水谷 治央 東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任助教 (40444103)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 神経回路網 / X線イメージング

研究概要

中枢神経系における神経回路網は、様々な高次脳機能を実現している。本研究課題では、放射光を光源とした高分解能X線顕微鏡を用いて、3次元脳神経回路地図を作成することを目的とした。ナノ分解能の性能を持つ結像型X線顕微鏡を用いて、マウス大脳皮質に含まれるシナプスを解像することが可能であった。また、X線位相CTにより、大脳皮質の高分解能3次元再構築に成功した。今後は、ナノ分解能X線顕微鏡を応用することで、脳神経回路の配線図が解読され、生後発達解析が進むことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] バイオイメージングにおけるX線ナノビームの活用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央
  • 雑誌名: 日本放射光学会誌 23 ページ: 195-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] High throughput and wide field of view EUV microscope for blur-free one-shot imaging of living organisms (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeo Ejima, Fumihiko Ishida, Hiromichi Murata, Mitsunori Toyoda, Tetsuo Harada, Toshihide Tsuru, Tadashi Hatano, Mihiro Yanagihara, Masaki Yamamoto, Haruo Mizutani
  • 雑誌名: Optics Express 18 ページ: 7203-7209
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray microscopy for neural circuit reconstruction, Journal of Physics Conf. (2009)
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Yoshihiro Takeda, Atsushi Momose, Akihisa Takeuchi, Toshihisa Takagi
  • 雑誌名: Series 186 ページ: 012092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-resolution X-ray tomography for deciphering wiring diagram of mammalian brain
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Hiroshi Sagara, Akihisa Takeuchi, Takuji Ohigashi, Wataru Yashiro, Kentaro Uesugi, Yoshio Suzuki, Atsushi Momose, Toshihisa Takagi
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings in press(掲載確定) ページ: 1365
  • 査読あり
• [学会発表] X線ナノトモグラフィーによるマウス脳組織の3次元再構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、相良洋、竹内晃久、大東琢治、高木利久
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110328-20110330
• [学会発表] 高分解能X線トモグラフィー法による脳神経ネットワークの再構築を目指して (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム「生命現象のイメージング」
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20110107-20110110
• [学会発表] X線顕微鏡を用いて脳神経回路の配線図を解読する (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央
  • 学会等名: 先端計測シンポジウム「軟X線顕微鏡の生体観察への応用と展開」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] X-ray nanoscope with synapse resolution for neuronal circuit reconstruction (2010)
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Hirashi Sagara, Takuji Ohigashi, Toshihisa Takagi
  • 学会等名: 40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20101113-20101117
• [学会発表] ナノ分解能X線トモグラフィーによるマウス大脳皮質の神経回路配線図解読 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、相良洋、竹内晃久、大東琢治、矢代航、上杉健太朗、鈴木芳生、百生敦、高木利久
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20100902-20100904
• [学会発表] Nano-resolution X-ray tomography for deciphering wiring diagram of mammalian brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Hiroshi Sagara, Akihisa Takeuchi, Takuji Ohigashi, Wataru Yashiro, Kentaro Uesugi, Yoshio Suzuki, Atsushi Momose, Toshihisa Takagi
  • 学会等名: 10th International Conference on X-Ray Microscopy
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20100815-20100820
• [学会発表] Development of wide field of view EUV microscope using normal-incident multilayer optics with LPP light source (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Ishida, Takeo Ejima, Mitsunori Toyoda, Toshihide Tsuru, Tadashi Hatano, Mihiro Yanagihara, Haruo Mizutani
  • 学会等名: 10th International Conference on X-Ray Microscopy
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20100815-20100820
• [学会発表] 透過型軟X線反射多層膜顕微鏡を用いた生体試料の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石田史彦、江島丈雄、柳原美廣、水谷治央
  • 学会等名: 第57回日本応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 20100317-20100320
• [学会発表] 大脳皮質シナプスの3次元観察に最適な軟X線光学系と試料サイズの検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、大東琢治、難波秀利、竹本邦子、木原裕、高木利久
  • 学会等名: ナノテクノロジー放射光利用研究の最前線2009
  • 発表場所: 滋賀県草津
  • 年月日: 2010-05-07
• [学会発表] 形態多様性理解のための脊椎動物およびその近縁種の3次元再構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、上杉健太朗、窪川かおる、星野真人、高木利久
  • 学会等名: 平成20年度・21年度SPring-8重点メディカルバイオ領域課題成果報告会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] バイオイメージングにおけるX線ナノビームの活用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央
  • 学会等名: X線ナノ集光技術研究会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 20090810-20090811
• [学会発表] X-ray nano-tomography for neural circuit reconstruction (2009)
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Yoshihiro Takeda, Atsushi Momose, Akihisa Takeuchi, Toshihisa Takagi
  • 学会等名: 36th International Congress of Physiological Sciences (IUPS 2009)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20090727-20090801
• [学会発表] X線ナノトモグラフィーを用いた大規模神経ネットワークの解読 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、高木利久
  • 学会等名: 脳と心のメカニズム第9回冬のワークショップ
  • 発表場所: 留寿都
  • 年月日: 20090113-20090115
• [学会発表] X線ナノトモグラフィーによる大規模神経回路網の再構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、高木利久
  • 学会等名: 定量生物の会第1回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090110-20090112
• [学会発表] X-ray microscopy for neural circuit reconstruction (2008)
  • 著者名/発表者名: Haruo Mizutani, Yoshihiro Takeda, Atsushi Momose, Akihisa Takeuchi, Toshihisa Takagi
  • 学会等名: 9th International Conference on X-Ray Microscopy
  • 発表場所: Zurich、Switzerland
  • 年月日: 20080720-20080725
• [学会発表] 神経回路網再構築のための新たなX線イメージング法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水谷治央、武田佳彦、百生敦、竹内晃久、高木利久
  • 学会等名: 第31回日本神経科学学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080709-20080711