放射線定位照射を利用した脳疾患モデル作成の基盤技術

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24650206
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 真樹 北海道大学, 医学研究科, 教授 (90301887)
• 研究分担者: 石川 正純 北海道大学, 大学院医学研究科, 教授 (80314772)
• 研究協力者: 國松 淳 北海道大学, 大学院医学研究科, 助教 (50632395) ; 宮本 直樹 北海道大学, 大学院医学研究科, 助教 (00552879)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 神経科学 / 放射線治療装置 / 大脳皮質 / 霊長類 / 疾患モデル

研究概要

実験動物の脳に治療用放射線の定位照射を行い、脳疾患モデルを作成することを試みた。３頭のニホンザルの右半球の前頭眼野を中心とした領域に計4回の照射を行った（130-150 Gy）。照射後数週間は浮腫が著明であり、行動指標として用いた眼球運動にも軽度の変化が認められたが、１か月程度の経過でMRI所見、行動ともに照射前のレベルに落ち着いた。1頭で約8か月にわたって観察を続けたところ、照射後4か月頃から後期障害が現れた。組織学的には白質を中心とした壊死巣と周囲の出血が認められたが、灰白質は層構造が保たれていた。今後はこの技術を脳深部に適用するとともに、低用量の照射で長期観察を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Different neuronal computations of spatial working memory for multiple locations within versus across visual hemifields (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A. & Tanaka, M.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 34 ページ: 5621-5626
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0295-14.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of object choice by electrical microstimulation in macaque frontal eye fields (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A. & Tanaka, M.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 巻: 24 ページ: 1493-1501
  • DOI: 10.1093/cercor/bht009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporally specific sensory signals for the detection of stimulus omission in the primate deep cerebellar nuclei (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohmae, S., Uematsu, A. & Tanaka, M.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 33 ページ: 15432-15441
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1698-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時間の測り方―脳による時間の符号化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹、國松淳、大前彰吾
  • 雑誌名: 脳と神経(Brain and Nerve) 巻: 65 ページ: 941-948
  • URL: http://www.igaku-shoin.co.jp/misc/pdf/bn/6508.pdf
• [学会発表] Neural basis of temporal processing : a role of the cerebellum (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: 第91回日本生理学会シンポジウム「認知機能を支える神経回路研究の最前線」
  • 発表場所: 鹿児島大学、鹿児島市
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] Differential roles of two type neurons in the primate globus pallidus external segment (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida A. & Tanaka M.
  • 学会等名: Program No. 365.17. Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] The basal ganglia indirect pathway plays a role in temporal processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunimatsu J. & Tanaka M
  • 学会等名: Program No. 365.13. Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] Distinct neuronal mechanisms for remembering multiple locations within vs. across visual hemifields (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushima A. & Tanaka M.
  • 学会等名: Program No. 263.24. Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-11-10
• [学会発表] Role of the cerebellum in temporal prediction (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: CiNetセミナー
  • 発表場所: 大阪大学、吹田市
  • 年月日: 2013-10-15
• [学会発表] Predictive activity in the primate motor thalamus during the missing oddball task (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuyama K, Kunimatsu J & Tanaka M.
  • 学会等名: International Symposium on Prediction and Decision Making 2013. Poster No. 10
  • 発表場所: Kyoto Univ
  • 年月日: 2013-10-14
• [学会発表] 小脳の時間表現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: 東京医科歯科大学脳科学セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] 複数の物体に対する注意の配分―サル前頭前野の神経活動による検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松嶋藻乃、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌76(2):79
  • 発表場所: 旭川医大
  • 年月日: 2013-09-07
• [学会発表] 時間再現における基底核と小脳の役割の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松淳、大前彰吾、鈴木智貴、田中真樹
  • 学会等名: 第7回Motor control研究会
  • 発表場所: 東大
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] 一定の時間経過を報告する際の線条体ニューロンの活動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木智貴、國松淳、田中真樹
  • 学会等名: 平成25年度包括脳ネットワーク夏のワークショップポスター発表システム33(C12)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2013-08-31
• [学会発表] Neuronal representation of temporal information in the basal ganglia and the cerebellum (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunimatsu J, Ohmae S, Tanaka M
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] Contribution of the cerebellum to perceptual prediction (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A., Itoh, S., Yoshida, A., Kurkin, S., Yabe, I., Sasaki, H., Tanaka, M
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] Neuronal activity during rapid action selection in the primate globus pallidus external segment (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida A & Tanaka M.
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] 小脳の時間情報処理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: 平成24年度京都大学霊長類研究所共同利用研究会「行動特性を支配するゲノム基盤と脳機能の解明」
  • 発表場所: 犬山市
  • 年月日: 2013-03-16
• [学会発表] タイミング予測の神経機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: 第15回山形めまい研究会
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 2013-03-02
• [学会発表] 時間再現課題における小脳と基底核の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國松淳、大前彰吾、田中真樹
  • 学会等名: 脳と心のシンポジウム第13回冬のワークショップ
  • 発表場所: 留寿都
  • 年月日: 2013-01-10
• [学会発表] Multiple components of prefrontal signals for covert tracking of moving object on Prefrontal Cortex Searching for Mechanism of Mind (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium
  • 発表場所: Kyoto Univ
  • 年月日: 20121129-30
• [学会発表] Role of striatal dopamine in the initiation of self-timed saccades (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunimatsu J. & Tanaka M
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Neuronal correlates of working memory for multiple locations (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsushima A. & Tanaka M.
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 線条体ドパミンによる自発的な運動のタイミング調節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 國松淳、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌75(4):202
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] Saccade target selection determines direction of cerebellar adaptation (2012)
  • 著者名/発表者名: Habtemariam A、松嶋藻乃、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌75(4):202
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] 記憶すべき複数刺激の相対位置により異なる二つの符号化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松嶋藻乃、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌75(4):202
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] 即時的な行動選択に関わる淡蒼球の神経活動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田篤司、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌75(4):205
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] サル視床ニューロンにおける反応性から予測性への活動変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山圭、國松淳、田中真樹
  • 学会等名: 日本生理誌
  • 発表場所: 札幌市(75(4):205)
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] タイミング予測の神経機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 学会等名: 国立精神神経センターシステム神経科学セミナーシリーズ第4回
  • 発表場所: 国立精神神経センター神経研究所、小平市
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] サル前頭眼野の電気刺激による物体選択の操作.複数の刺激位置を記憶するための神経機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松嶋藻乃、田中真樹
  • 学会等名: 包括脳ワークショップポスター発表
  • 発表場所: 仙台国際センター(104-C69)
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] オドボール課題遂行中のサル視床ニューロンの予期的活動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松山圭、國松淳、田中真樹
  • 学会等名: 第6回生理研Motor Control研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] 自発性サッカードのタイミング制御におけるドパミンの関与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 國松淳、田中真樹
  • 学会等名: 第6回生理研Motor Control研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-06-23
• [図書] 第39章「視線の制御」(邦訳)カンデル神経科学(Principles of Neural Science, 5th ed) (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹、松嶋藻乃
  • 総ページ数: 879-900
  • 出版者: メディカル・サイエンス・インターナショナル、東京
• [図書] 時間情報処理における大脳小脳連関の役割 ブレインサイエンス・レビュー2014(廣川信隆編) (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中真樹
  • 総ページ数: 165-186
  • 出版者: クバプロ、東京
• [備考]
  • URL: http://niseiri.med.hokudai.ac.jp/