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2010 年度 実績報告書

ジェネティック・ニューロダイナミクスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21650049
研究機関北海道大学

研究代表者

郷原 一寿  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40153746)

研究分担者 内田 努  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70356575)
永山 昌史  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70374585)
キーワードニューラルネットワーク / 遺伝子 / ダイナミクス / 培養神経細胞
研究概要

今年度は、研究実施計画に沿って、1.蛍光染色条件の絞り込み、2.既知タンパク質の発現時期同定法、3.ブロッカーによる特定タンパク質のブロック法、4.ニューロダイナミクスの解析法について研究を進めた。1については、抑制性シナプス、興奮性シナプスをそれぞれ、VGluT1、VGATで再現良く染色することを可能とする手法を確立した。2については、ニューロンの核、軸索、樹状突起に加えて、抑制性シナプス、興奮性シナプスのそれぞれに特異的なタンパク質の発現量を2ヶ月の長期に渡って定量的に計測することが可能となった。3については、ピペッティングによるブロッカの注入、インパルス測定、ブロッカの除去、インパルス測定の手順を繰り返すことにより、再現性が保証できる実験条件を、特定タンパク質に対して試みたが、実験回数が十分でなく再現性についての課題が残った。4については、平均発火、同期バースト、リターンマップ、相関などの主要時系列データの解析が可能となった。
研究成果の一部は、多電極アレイに関する最大規模の国際会議(MEA Meeting 2010、ドイツ、参加国数20,2010年7月)において発表され、数多くある候補の中から論文中の蛍光染色イメージの一つが"the most impressive image"としてProceedingの表紙に採択された。また、本研究で得られた1,2,4に関する結果の一部は、同期バーストに必要なネットワークの最小サイズに関する論文(Neuroscience 171,50-61,2010.)においてまとめられた。また、論文中の蛍光染色イメージの一つが、Neuroscience誌(論文の掲載号)の表紙を飾った。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Minimum neuron density for synchronized bursts in a rat cortical culture on multi-electrode arrays2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 171 ページ: 50-61

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term measurement of excitatory and inhibitory synapse densities with electrical activity during development of cultured cortical neurons2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 雑誌名

      Proc MEA Meeting 2010

      ページ: 20-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple model of a neuronal network reproducing synchronous bursts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura
    • 雑誌名

      Proc MEA Meeting 2010

      ページ: 199-200

    • 査読あり
  • [学会発表] 同期バーストが生じるニューラルネットワークの最小サイズ2011

    • 著者名/発表者名
      伊東大輔
    • 学会等名
      2010年度日本生物物理学会北海道支部例会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] Neuronal cell patterning on commercial multielectrode arrays2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ikeda
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Centre, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Electron diffractive imaging2010

    • 著者名/発表者名
      K.Gohara
    • 学会等名
      The 3rd Workshop on FEL Science : Emerging X-ray Applications in Biological
    • 発表場所
      北海道伊達市、名水亭 招待講演
    • 年月日
      2010-10-04
  • [学会発表] Immunofluorescence investigation for the distribution of excitatory and inhibitory synapses in the development of cultured neural networks2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス、仙台
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] 神経細胞接着性に及ぼす表面組成の影響2010

    • 著者名/発表者名
      池田光二
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2010年夏季研究発表会
    • 発表場所
      函館工業高等専門学校、函館
    • 年月日
      2010-07-24
  • [学会発表] Simple model of a neuronal network reproducing synchronous bursts2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nomura
    • 学会等名
      7^<th> International Meeting of Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays
    • 発表場所
      Friedrich-List-Halle, Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2010-07-01
  • [学会発表] Long-term measurement of excitatory and inhibitory synapse densities with electrical activity during development of cultured cortical neurons2010

    • 著者名/発表者名
      D.Ito
    • 学会等名
      7^<th> International Meeting of Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays
    • 発表場所
      Friedrich-List-Halle, Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2010-06-30

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公開日: 2012-07-19  

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