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2016 年度 実績報告書

経路選択的シナプス遮断法を用いた随意性眼球運動系の神経回路の障害とその再編

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 15H01421
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

高橋 真有  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50581344)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード眼球運動 / 上丘 / Listingの法則 / 交連性結合 / ウィルスベクター
研究実績の概要

本研究は、サッケード眼球運動を訓練したサルにおいて、経路選択的シナプス遮断法を用いて特定回路を選択的に遮断し、その機能と障害の代償過程を解析し、サッケードの座標系が、従来言われている水平・垂直のデカルト座標系でなく、前庭半規管座標系であること、長い間不明であった随意性眼球運動のセントラルドグマと言われる「Listingの法則」の中枢神経機構を明らかにすることを目的とした。申請者らは、ネコの随意性サッケード系において、中脳上丘を介する脳幹水平・垂直サッケードの神経回路を同定し、上丘間興奮性交連結合回路(「Listingの法則」の神経基盤)を、細胞内記録とHRP細胞内染色の電気生理学的方法で明らかにした。この詳細に同定された神経回路に障害を起こし、その機能と代償過程を解析するため、伊佐、小林、渡辺により新たに開発された逆行性レンチウイルスベクター、順行性AAVベクターをサルの両側上丘に注入し、2重感染を起こして上丘交連細胞をラベルした。注入部位は、視覚刺激に対する電場電位を系統的に解析し、上丘を同定して注入部位を決定した。3週間後に脳を還流固定し、組織標本を作製し、染色された細胞を検討した。サルにおいて、初めて上丘間に交連細胞の存在することが明らかとなった。染色された細胞の数や染まり具合などから最適の注入量、注入部位を検討した。これにより注入条件を決めることができた。さらに、2頭目の実験では、サルに視覚誘導性サッケードを訓練した後、左右の上丘からユニットを記録し、上丘の運動地図を作成し、交連細胞が存在する、上丘頭側部を決定して、その部位に一側で逆行性のレンチウイルス、反対側に順行性のAAVベクタを注入した。この実験では、クロザピンの構造変異体(CNO)を注入して機能を遮断する予定で現在実験中である。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Lobular homology in cerebellum hemispheres of humans, non-human primates and rodents: a structural, axonal tracing and molecular expression analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Yuanjun Luo, Hirofumi Fujita, Hermina Nedelescu, Mohammad Shahangir Biswas, Chika Sato, Sarah Ying, Mayu Takahashi, Keiichi Akita, Tatsuya Higashi, Ichio Aoki, Izumi Sugihara
    • 雑誌名

      Brain structure and function

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 垂直系サッケードの神経回路とListingの法則2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 真有
    • 雑誌名

      神経眼科

      巻: 33 ページ: 396-401

    • 査読あり
  • [学会発表] 上丘”運動地図”の再検討と垂直性サッケードの出力経路2016

    • 著者名/発表者名
      高橋真有、杉内友理子、篠田義一
    • 学会等名
      第54回日本神経眼科学会総会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
  • [学会発表] 上丘出力系による眼・頭部協調運動の制御とListingの法則について2016

    • 著者名/発表者名
      高橋真有、杉内友理子、篠田義一
    • 学会等名
      第75回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] Neural circuit of the superior colliculus output system for control of coordinated eye and head movements2016

    • 著者名/発表者名
      Mayu Takahashi
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [学会発表] Tectal commissural connections and their functional role of vertical saccades in relation to Listing's law and VOR2016

    • 著者名/発表者名
      Mayu Takahashi
    • 学会等名
      29th Barany Society Meeting 2016
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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