• 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

2018 年度 実績報告書

大脳の記憶シナプスや回路の2光子顕微鏡と新規光プローブとを用いた研究

研究課題

研究課題/領域番号 26221001
研究機関東京大学

研究代表者

河西 春郎  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60224375)

研究期間 (年度) 2014-05-30 – 2019-03-31
キーワードシナプス / ドーパミン / 蛋白質合成 / 条件学習 / 精神症状 / D2受容体
研究実績の概要

本年度は、1)シナプス後部記憶プローブ(AS)プローブはPSDを標的としていたために条件によっては毒性が出て、例えば青や赤蛍光蛋白質に対して個体では使用ができなかったが、この問題を抜本的に解決した、AS2プローブを構築した。一方、軸索終末側も活動依存的蛋白質依存的な標識が入ることがわかり(BSプローブ)その特徴づけを進めた。これは活動依存的に蛋白質合成が軸索で起きることを示す初めての知見である。このBSプローブ(青)とAS2プローブ(赤)を同時に用いて、学習シナプスを染めたいところ、BSプローブで終末が標識されたシナプス後部の実に92%がAS2で標識され、BSプローブはスパイン増大したシナプスの前部を標識することが証明された。2)覚醒動物の条件学習について側坐核D1細胞、およびD2細胞の関与をそれぞれ調べた結果、D1細胞はドーパミン濃度の上昇を検出して、著しい報酬汎化学習を起こすことがわかった。一方、D2細胞はドーパミン濃度のわずかな減少を検出して弁別学習に関係する。また、精神症状モデル動物には弁別障害があり、これが抗精神薬であるD2阻害剤を投与すると著しく改善することがわかった。こうして、D1,D2細胞を持つ線条体は汎化弁別学習をして適刺激や適行動を報酬や罰から学んでいく回路であること、また、抗精神病薬D2阻害剤で治療される精神症状(妄想・幻覚)は弁別障害として捉えられる可能性であることがわかった。3)スパインシナプスのスパイン増大の際にシナプス前終末の開口放出は増大していることがわかった。この際、SNARE蛋白の会合が増強しており、スパインが推すことにより、ドックした小胞が増えることが示唆された。こうして、スパインシナプスでは力学的な伝達があることがわかってきた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Calcineurin knockout mice show a selective loss of small spines2018

    • 著者名/発表者名
      Okazaki,H., Hayashi-Takagi, A., Nagaoka, A., Negishi, M., Ucar, H., Yagishita, S., Ishii, K., Toyoizumi, T., Fox, K., & Kasai, H.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett

      巻: 671 ページ: 99-102

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.02.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical Landscape for Tissue Clearing based on Hydrophilic Reagents2018

    • 著者名/発表者名
      Tainaka, K.,, Kasai, H., Sasaoka, T., Kobayashi, K., Miyazono, K., Morii, E., Isa, T., Fukayama, M., Kakita, A. & Ueda, H.R.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 ページ: 2196-2210

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volume dynamics of dendritic spines in the neocortex of wild type and Fmr1 KO mice in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii, K., Nagaoka, A., Kishida, K., Okazaki, H., Yagishita, S., Ucar, H., Saito, N. & Kasai, H.
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 5 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0282-18.2018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong stimulation triggers full-collapse fusion exocytosis and very slow endocytosis of the small dense core granules in carotid glomus cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tse, A, Lee, A.K., Takahashi, N.,Gong, A., Kasai, H. & Tse, F.W.
    • 雑誌名

      J. Neurogenetics

      巻: 32 ページ: 267-278

    • DOI

      10.1080/01677063.2018.1497629

    • 査読あり
  • [学会発表] Dopamine receptors, synaptic plasticity and psychiatric disorders2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai
    • 学会等名
      Japan-UK Neuroscience Symposium 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanical forces of spine enlargement detected by presynaptic FRET/FLIM imaging2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai
    • 学会等名
      Federation of the Asian and Oceanian Physiolgocial Societies (FAOPS), Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synaptic optogenetics for memory structures.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai
    • 学会等名
      World Congress of Pharmacological Sciences 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dopamine actions on the dendritic spines for reward and aversive learning in the nucleus accumbens2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai
    • 学会等名
      World Congress of Pharmacological Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bidirectional tuning of behavioral conditioning and synaptic plasticity by dopamine in the nucleus accumbens, Japan-Canadian Joint Symposium2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai, Y. Iino, R. Nakazato, K. Yamaguchi, T. Sawada, S. Yagishita
    • 学会等名
      Japanese Society of Neuroscience 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synaptic optogenetics for memory structures2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kasai
    • 学会等名
      Mini-Symposium, Japanese Society of Neuroscience 2018
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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