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2014 年度 実施状況報告書

注意の選択フィルターを形成するマウス頭頂連合野の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26430011
研究機関新潟大学

研究代表者

菱田 竜一  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (90313551)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード神経科学 / 脳・神経 / 生理学 / 可視化 / 認知科学
研究実績の概要

1、大脳皮質頭頂領域(頭頂連合野・後部帯状回・内側高次視覚野)から、大脳皮質視覚野への抑制投射経路の形態解析。GAD-GFPマウス(抑制神経細胞に緑色蛍光蛋白質GFPを発現している遺伝子改変マウス)の頭頂領域に順行性トレーサーを注入して解析したところ、一次視覚野の抑制神経細胞にシナプス結合しているという予備的な実験結果を得ることができた。この結果は、一次視覚野の活動を抑制的に制御するという頭頂領域の機能に対して、構造的な基盤があることを示したものであり、本研究課題にとって極めて重要な成果である。ただし現段階では、実験例数が少なく、定量的な解析も試みていない。これらの点を改善する必要があると考えられる。
2、2光子顕微鏡in vivoカルシウムイメージングを使った一次視覚野チューニングカーブの解析。まずは、難易度が高いとされる2光子顕微鏡カルシウムイメージング実験の習熟を目的として、予備的な実験を繰り返しおこない、一次視覚野の神経細胞の方位選択性や方向選択性を測定することができるようになった。現在、頭頂領域から視覚野への抑制投射経路を切断したマウスでのイメージング解析を進めている。また、頭頂領域を電気刺激したところ、カルシウム指示色素により染色された一次視覚野は陰性の応答を示した。この結果は、抑制応答のイメージング解析は、フラビン蛋白蛍光イメージング以外の手法でも可能性があることを示しており、研究課題の将来的な発展にとって重要な知見が得られた。

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

当初の計画では、「2音弁別学習システムを用いた注意機能の行動解析」、「ペアリング刺激による選択フィルターの形成実験」を行う予定であった。
しかし、トレーサー注入実験と2光子顕微鏡カルシウムイメージング実験を優先して実行した。この理由は、抑制投射経路の形態解析により予備的ながらも重要な結果が得られそうだったこと、および、一般に難易度が高いとされている2光子顕微鏡を用いた実験から取り掛かることにより、この実験技術への習熟を図り、当研究課題の推進を最終的には加速できると考えたからである。
以上、実験の予定を大幅に変更したものの、全体を見渡して検討し、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

1、まずは平成26年度の研究で得られた結果を確かなものにする。複数の実験条件を検討するとともに、実験例数を重ねたい。
2、「2音弁別学習システムを用いた注意機能の行動解析」、「ペアリング刺激による選択フィルターの形成実験」を行う。

次年度使用額が生じた理由

実験の実施順序が入れ替わったため、2音弁別学習システムの構築に使用する予定であった研究費が未使用となったから。

次年度使用額の使用計画

2音弁別学習システムを構築するため、パソコンや液晶プロジェクターの購入に使用する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multimodal cortical sensory pathways revealed by sequential transcranial2014

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Hishida, Masaharu Kudoh, Katsuei Shibuki
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 87 ページ: 49-55

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.07.004.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 視覚野を抑制するマウス頭頂連合野2014

    • 著者名/発表者名
      菱田竜一
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [備考] 新潟大学脳研究所システム脳生理学分野ホームページ

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~physio/

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公開日: 2016-05-27  

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