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2018 年度 実績報告書

聴覚可塑性における大脳皮質回路のスクラップ&ビルドの役割

公募研究

研究領域スクラップ&ビルドによる脳機能の動的制御
研究課題/領域番号 17H05749
研究機関熊本大学

研究代表者

宋 文杰  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (90216573)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード神経可塑性
研究実績の概要

発達期に特定の周波数の音を継続的にマウスに聴かせると、大脳皮質一次聴覚野(AI)にその周波数の音に反応する領域が周波数軸方向に拡大するが、この可塑的変化に聴覚皮質がどのように関与するか、一次聴覚野以外の領野にも可塑性が見られるかは不明である。本研究では、これらの問題を解明することを目的とした。まず、聴覚皮質の発達の様子を解明した。光イメージング法を用いて、生後14日(P14)からP60まで、AIと前聴覚野(AAF)の発達の様子を可視化し、発達に従って、1)両者の周波数軸がなす角度が小さくなることと、2)両者の周波数軸間の距離が長くなることを明らかにした。これらのことから、AIとAAFは生後発達に従って、両方とも大きくなることが分かる。一方、上記のように機能的に同定したAIとAAFの境界をマークし、組織切片において検査したところ、その境界は海馬の先端に対応することを見出した。この結果は、脳スライス標本において、AIとAAFを同定するために重要である。可塑性を誘導するために、P12からP15まで中間周波数の純音に暴露すると、AIとAAFの境界が移動することを見出し、AIのみならず、AAFにも経験依存的な可塑性が存在することが示唆された。可塑性に伴う聴覚皮質内の詳細なメカニズムを知るためには、特定の周波数に応答する皮質細胞を標識する必要があるが、活動依存的分子マーカーをエレクトロポレーション法を用いて、第2/3層の皮質細胞に導入し、標識することに成功している。この方法とマルチパッチ法を組み合わせて、脳スライス標本において、可塑性に伴う聴覚皮質内の詳細なメカニズムに関する解析を進めている(Luo et al., 2017)。本年度に聴覚野に関する論文を発表する(Nishimura et a., 2018)と同時に、関連論文も発表した(Wu et al., 2018)。

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

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Organization of auditory areas in the superior temporal gyrus of marmoset monkeys revealed by real-time optical imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Masataka、Takemoto Makoto、Song Wen-Jie
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 223 ページ: 1599-1614

    • DOI

      10.1007/s00429-017-1574-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel role of the antitumor agent tricyclodecan-9-yl-xanthogenate as an open channel blocker of KCNQ1/KCNE12018

    • 著者名/発表者名
      Wu Meikui、Takemoto Makoto、Luo Huan、Xu Jian-Jun、Lu Mei-Hong、Kameyama Masaki、Takumi Toru、Song Wen-Jie
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 824 ページ: 99~107

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2018.02.013

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Postnatal development of core fields in the mouse auditory cortex.2019

    • 著者名/発表者名
      Feifan Chen, Makoto Takemoto, Masataka Nishimura, Ryohei Tomioka, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      The 9th FAOPS Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Anatomical study of cortical and subcortical projections from the primary auditory area and the anterior auditory field in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Shiro Nakata, Makoto Takemoto, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] Anatomical organization and laminar distribution of subcortical projection neurons in the mouse insular cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takemoto, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • [学会発表] Patchy organization of thalamocortical axons in superficial layers of the mouse auditory cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      Meng Sun, Makoto Takemoto, Wen-Jie Song
    • 学会等名
      The 5th Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 国際学会
  • [学会発表] Multilevel innervations to the auditory pathway by GABAergic neurons in the mouse basal ganglia.2018

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhou, Ryohei Tomioka, Kenji Sakimura, Yuchio Yanagawa, Nobuaki Tamamaki, Wen-Jie Song.
    • 学会等名
      The 5th Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 国際学会
  • [学会発表] A Newly-Developed Timing Production Task For Guinea Pigs To Mimic Decodable Quick Actions of Human.2018

    • 著者名/発表者名
      Masataka Nishimura; Chi Wang; Yuta Shiromi; Wen-Jie Song
    • 学会等名
      The ARO 42nd Annual Midwinter Meeting
    • 国際学会
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部知覚生理学分野

    • URL

      http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/physiol2/physiol2.html

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公開日: 2019-12-27  

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