「個性」創発脳システムの統合的理解を拓く国際的データシェアプラットフォームの構築

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project Area: Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality
• Project/Area Number: 16K21734
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大隅 典子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保前 文高 東京都立大学, 人文科学研究科, 准教授 (20533417) ; 若林 明雄 千葉大学, 大学院人文科学研究院, 教授 (30175062) ; 中島 欽一 九州大学, 医学研究院, 教授 (80302892) ; 星野 幹雄 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 部長 (70301273) ; 今吉 格 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (60543296) ; 郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任准教授 (50377123) ; 冨永 貴志 徳島文理大学, 神経科学研究所, 教授 (20344046) ; 駒木 文保 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (70242039) ; 柴田 智広 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (40359873)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2022-03-31
• Keywords: 脳科学 / 基盤 / 社会脳科学 / 脳計測科学

Outline of Annual Research Achievements

2020年8月29日～9月1日グランドホテルニュー王子（苫小牧市）にて「Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality」と題した第2回国際シンポジウムを計画していたが、新型コロナウイルス感染症蔓延の影響により、約１年後の2021年8月末に同場所、同タイトルでの開催へやむなく延期することとした。
若手研究者海外派遣を補うものとして、緊急に「新学術領域〈個性〉創発脳　若手研究者データ解析・共有基盤創出チャレンジ」という若手向け研究費の公募を行った。自宅勤務中等の時間を有効活用し、新たなデータ解析やデータ共有の、技術・手法・ノウハウ獲得の契機となることを期待し、若手研究者に対し、数理統計解析・バイオインフォマティックスや、データマイニングの手法・技術の習得、データシェアリングプラットフォーム構築に貢献するためのノウハウの習得等を通じて、将来的なステップアップや独立に向けた研鑽の場を提供する目的で、領域内で提案を募集し、７月に若手研究者（大学院生、学部学生含む）による提案10件を採択した。10名の若手研究者はオンラインで開催された第５回領域会議においてフラッシュトークならびにブレイクアウトルームを用いた発表を行い、領域HP（http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20200702_public-contribution/index.html）およびニュースレター第９号（http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20210318_newsletter_vol9/images/newsletter_vol9.pdf）にその内容を公開した。また、本領域で運営している、国際データシェアリングプラットフォーム（http://data-share.koseisouhatsu.jp）へのデータ登録に関して、引き続き登録を続けることとした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

国際シンポジウムは１年後に開催予定であり、国際派遣に替えて「若手研究者データ解析・共有基盤創出チャレンジ」という若手向け研究費配分を行い、遅滞なく研究が進むよう配慮した。

Strategy for Future Research Activity

幸い、終了課題としての採択を得ることができたので、延期した第２回国際シンポジウム「Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality」を2021年８月29-30日にハイブリッドで開催することを計画している。米、仏、独国からの海外演者6名には、時差を考慮した時間帯にライブでオンライン講演を行って頂き、12名の国内演者には現地（グランドホテルニュー王子＠苫小牧市）に集合してライブ講演を行い、ストリーミング配信を行う。ポスター発表に関しても、フラッシュトークを事前に動画収録して、サーバ上で閲覧可能とした上で、ブレイクアウトルームを用いたセッションとして開催することを予定している。
マウス行動解析データシェアリングプラットフォームについては、引続きデータ登録を受付け公開する。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染症に伴い、実験計画に遅延が生じたり、国際会議出席、海外研究者の招聘等の交流が困難となり、令和２年度に予算執行ができなくなった。令和３年度においては、新型コロナウィルス感染症が収束すれば、国際会議出席、海外研究者招聘等も計画するものであるが、それが難しい場合にも、研究成果発表にかかるオンライン国際会議参加のための登録料、国際誌のオープンアクセス投稿料として使用予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] チェラロンコーン大学(タイ)
  • Country Name: THAILAND
  • Counterpart Institution: チェラロンコーン大学
• [Int'l Joint Research] IIIT-Delhi(インド)
  • Country Name: INDIA
  • Counterpart Institution: IIIT-Delhi
• [Int'l Joint Research] エディンバラ大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: エディンバラ大学
• [Int'l Joint Research] トロント・マウントサイナイ病院/フレフェルドタネンバウム研究所/トロント大学(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: トロント・マウントサイナイ病院/フレフェルドタネンバウム研究所/トロント大学
• [Int'l Joint Research] ウッズホール海洋生物学研究所(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ウッズホール海洋生物学研究所
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 1
• [Journal Article] DSCAM regulates delamination of neurons in the developing midbrain (2021)
  • Author(s): Arimura N, Okada M, Taya S, Dewa KI, Tsuzuki A, Uetake H, Miyashita S, Hashizume K, Shimaoka K, Egusa S, Nishioka T, Yanagawa Y, Yamakawa K, Inoue YU, Inoue T, Kaibuchi K, Hoshino M.
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: in press Pages: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.aba1693.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Perirhinal cortex area 35 controls the functional link between the perirhinal and entorhinal‐hippocampal circuitry (2021)
  • Author(s): Riichi Kajiwara, Takashi Tominaga
  • Journal Title: BioEssays Volume: 43 Pages: 2000084
  • DOI: 10.1002/bies.202000084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Functional Aqp1 Gene Product Localizes on The Contractile Vacuole Complex in Paramecium multimicronucleatum (2021)
  • Author(s): Masaki Ishida, Manabu Hori, Yui Ooba, Masako Kinoshita, Tsuyoshi Matsutani, Musumi Naito, Taeko Hagimoto, Kuniko Miyazaki, Sou Ueda, Ken Miura, Takashi Tominaga
  • Journal Title: Journal of Eukaryotic Microbiology Volume: - Pages: e12843
  • DOI: 10.1111/jeu.12843
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Narcissism in independent and interdependent cultures. (2021)
  • Author(s): Jauk,E., Breyer, D., Kanske, P., & Wakabayashi, A.
  • Journal Title: Personality and Individual Differences Volume: 177 Pages: 110716
  • DOI: 10.1016/j.paid.2021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sex differences in the effects of prenatal bisphenol A exposure on autism-related genes and their relationships with the hippocampus functions (2021)
  • Author(s): Thongkorn, S., Kanlayaprasit, S., Panjabud, P., Saeliw, T., Jantheang, T., Kasitipradit, K., Sarobol, S., Jindatip, D., Hu, VW., Tencomnao, T., Kikkawa, T., Sato, T., Osumi, N., Sarachana, T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-020-80390-2.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Paternal age affects offspring via an epigenetic mechanism involving REST/NRSF. (2021)
  • Author(s): Yoshizaki, K., Kimura, R., Kobayashi, H., Oki, S., Kikkawa, T., Mai, L., Koike, K., Mochizuki, K., Inada, H., Matsui, Y., Kono, T., Osumi, N.
  • Journal Title: EMBO Rep. Volume: 22 Pages: -
  • DOI: 10.15252/embr.202051524.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prioritized experience replays on a hippocampal predictive map for learning (2021)
  • Author(s): Hideyoshi Igata, Yuji Ikegaya , Takuya Sasaki
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Volume: 118(1) Pages: -
  • DOI: 10.1073/pnas.2011266118
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prefrontal synaptic activation during hippocampal memory reactivation (2021)
  • Author(s): Yuya Nishimura , Yuji Ikegaya , Takuya Sasaki
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 34(12) Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108885
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deconvolution of calcium imaging data using marked point processes (2020)
  • Author(s): Ryohei Shibue,Fumiyasu Komaki
  • Journal Title: PLOS Computational Biology Volume: 16(3) Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1007650
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Birefringence changes of dendrites in mouse hippocampal slices revealed with polarizing microscopy. (2020)
  • Author(s): Koike-Tani, M., Tominaga, T., Oldenbourg, R., Tani, T.
  • Journal Title: Biophysical Journal Volume: 118 Pages: 2366-2384
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2020.03.016
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Optogenetic Manipulation of Postsynaptic cAMP Using a Novel Transgenic Mouse Line Enables Synaptic Plasticity and Enhances Depolarization Following Tetanic Stimulation in the Hippocampal Dentate Gyrus (2020)
  • Author(s): Luyben, T., Rai, J., Li, H., Georgiou, J., Avila, A., Zhen, M., Collingridge, G., Tominaga, T., Okamoto, K.
  • Journal Title: Frontiers in Neural Circuits Volume: 14 Pages: 24
  • DOI: 10.3389/fncir.2020.00024
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] AUTS2 Regulation of Synapses for Proper Synaptic Inputs and Social Communication (2020)
  • Author(s): Hori K, Yamashiro K, Nagai T, Shan W, Egusa SF, Shimaoka K, Kuniishi H, Sekiguchi M, Go Y, Tatsumoto S, Yamada M, Shiraishi R, Kanno K, Miyashita S, Sakamoto A, Abe M, Sakimura K, Sone M, Sohya K, Kunugi H, Wada K, Yamada M, Yamada K, Hoshino M.
  • Journal Title: iScience Volume: 23(6) Pages: 101183
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101183.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Roles of Adenylate Cyclases in Ciliary Responses of Paramecium to Mechanical Stimulation (2020)
  • Author(s): Mutsumi Kawano, Takashi Tominaga, Masaki Ishida, Manabu Hori
  • Journal Title: Journal of Eukaryotic Microbiology Volume: 67 Pages: 532-540
  • DOI: 10.1111/jeu.12800
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Down syndrome cell adhesion molecule like-1 (DSCAML1) links the GABA system and seizure susceptibility (2020)
  • Author(s): HayaseY,AmanoS,HashizumeK,TominagaT,MiyamotoH,KannoY,Ueno-Inoue Y,i InoueT,YamadaM,OgataS,Bala S,HayashiK,MiuraY,TokudomeK,OhnoY,Nishijo T,Momiyama T,Yanagawa Y,Takizawa,A, Mashimo T,SerikawaT, SekineA,NakagawE, TakeshitaE,YoshikawaT,WagaC,InoueK,GotoY,NabeshimaY,IharaN,YamakawaK,TayaS,HoshinoM
  • Journal Title: Acta Neuropathologica Communications Volume: 8 Pages: 206
  • DOI: 10.1186/s40478-020-01082-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Optimization of light-inducible Gal4/UAS gene expression system in mammalian cells. (2020)
  • Author(s): Yamada, M., Nagasaki, C.S., Suzuki, Y., Hirano, Y. and *Imayoshi, I.
  • Journal Title: iScience Volume: 23 Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101506
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Light-induced silencing of neural activity in Rosa26 knock-in and BAC transgenic mice conditionally expressing the microbial halorhodopsin eNpHR3. (2020)
  • Author(s): Imayoshi, I., Tabuchi, S., Matsumoto, M., Kitano, S., Miyachi, H., *Kageyama, R. and Yamanaka, A.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 10 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-020-59984-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Jag1 Modulates an Oscillatory Dll1-Notch-Hes1 Signaling Module to Coordinate Growth and Fate of Pancreatic Progenitors. (2020)
  • Author(s): Seymour, P.A., Collin, C.A., Egeskov-Madsen, A.R., Jorgensen, M.C., Shimojo, H., Imayoshi, I., de Lichtenberg, K.H., Kopan, R., Kageyama, R. and Serup, P.
  • Journal Title: Dev Cell. Volume: 52 Pages: 731-747
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2020.01.015.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cholecystokinin-expressing Interneurons of the Medial Prefrontal Cortex Mediate Working Memory Retrieval. (2020)
  • Author(s): Nguyen, R., Venkatesan, S., Binko, M., Yoon Bang, J., Cajanding, J.D., Briggs, C., Sargin, D., Imayoshi, I., Lambe, E.K. and Chul Kim, J.
  • Journal Title: J Neurosci. Volume: 40 Pages: 2314-2331
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1919-19.2020.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Autism-Related Protein SETD5 Controls Neural Cell Proliferation through Epigenetic Regulation of rDNA Expression. (2020)
  • Author(s): Nakagawa, T., Hattori, S., Nobuta, R., Kimura, R., Nakagawa, M., Matsumoto, M., Nagasawa, Y., Funayama, R., Miyakawa, T., Inada, T., Osumi, N., Nakayama, KI., Nakayama, K
  • Journal Title: iScience Volume: 23 Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.isci.2020.101030.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comprehensive histochemical profiles of histone modification in male germline cells during meiosis and spermiogenesis: Comparison of young and aged testes in mice. (2020)
  • Author(s): Tatehana, M., Kimura, R., Mochizuki, K., Inada, H., Osumi, N.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 15 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0230930.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of FMRP target mRNAs in the developmental brain: FMRP might coordinate Ras/MAPK, Wnt/β-catenin, and mTOR signaling during corticogenesis. (2020)
  • Author(s): Casingal, C.R., Kikkawa, T., Inada, H., Sasaki, Y., Osumi, N.
  • Journal Title: Mol Brain Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1186/s13041-020-00706-1.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Light-mediated control of gene expression in mammalian cells. (2020)
  • Author(s): Yamada, M., Nagasaki, C.S., Ozawa, T. and *Imayoshi, I.
  • Journal Title: Neurosci Res. Volume: 152 Pages: 66-77
  • DOI: 10.1016/j.neures.2019.12.018.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 欠如モデル・一方向コミュニケーション・双方向コミュニケーションーー科学技術コミュニケーションにおける中核概念の再配置 (2020)
  • Author(s): 内田麻理香，原塑
  • Journal Title: 科学技術社会論研究 Volume: 18 Pages: 208-220
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Regulatory mechanism of neural stem cells revealed by optical manipulation of gene expressions (2021)
  • Author(s): 今吉 格
  • Organizer: 第11回新潟大学脳研究所共同研究拠点国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Transgenerational Epigenetics: A Key to Understand Neurodevelopmental Diseases (2021)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Organizer: CINP2021 VIRTUAL WORLD CONGRESS
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Optical membrane potential recordings with voltage-sensitive dye (VSD) enabling recordings of rare and unique neuronal activity patterns (2020)
  • Author(s): Y Tominaga, R Kajiwara, T Tominaga
  • Organizer: Society for Neuroscience, Global Connectome (Online)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] VSDイメージングによる神経回路毒性の網羅的評価 (2020)
  • Author(s): 冨永 貴志, 冨永 洋子
  • Organizer: 第47回日本毒性学会学術年会 （仙台、オンライン）
  • Invited
• [Presentation] 単回頻回の膜電位感受性色素( VSD)による広視野可視化法 は神経回路の特異な活動や振動現象の発見に役立つ (2020)
  • Author(s): 冨永 貴志、梶原 利一、冨永 洋子
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会（神戸、オンライン）
  • Invited
• [Presentation] 発達期および成体期におけるマウス嗅皮質神経回路の膜電位イメージング解析 (2020)
  • Author(s): 待田 燿子 , 山田 悠太 , 冨永 貴志 , 梶原 利一
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会（神戸、オンライン）
• [Presentation] Imaging analysis of the long-term potentiation of the mouse hippocampal activityマウス海馬の長期増強を膜電位感受色素によるイメージングで観察する (2020)
  • Author(s): 冨永 洋子, 竹歳 麻紀子, 冨永 貴志
  • Organizer: 第58回日本生物物理学会（群馬、オンライン）
• [Presentation] 発生発達期暴露による嗅球神経新生影響～毒性評価としての嗅球利用を探る～ (2020)
  • Author(s): 今吉 格
  • Organizer: 第４７回日本毒性学会学術年会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Toward understanding and manipulation of neural bases underlying animal behaviors and psychiatric diseases (2020)
  • Author(s): 今吉 格
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 個性を科学するためのチャレンジ (2020)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Organizer: NTTニケーション科学基礎研究所オープンハウス
  • Invited
• [Presentation] 先天異常からDOHaDへ:鍵となる次世代継承エピジェネティ クス (2020)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Organizer: 先天異常学会
  • Invited
• [Presentation] 精神医学研究に対する齧歯類を用いた基礎研究の貢献 (2020)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Organizer: 日本精神神経学会総会シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Transgenerational epigenetics: a possible scenario for the onset of neurodevelopmental diseases (2020)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Organizer: 第43回日本神経科学大会
  • Invited
• [Book] 望星 (2020)
  • Author(s): 大隅 典子
  • Total Pages: 120
  • Publisher: 東海教育研究所
• [Book] 当事者研究 等身大の<わたし>の発見と回復 (2020)
  • Author(s): 熊谷 晋一郎
  • Total Pages: 280
  • Publisher: 岩波書店
• [Remarks] 「個性」創発脳
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/
• [Remarks] ニュースレターVol.8
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20200918_newsletter_vol8/images/newsletter_vol8.pdf
• [Remarks] ニュースレターVol.9
  • URL: http://www.koseisouhatsu.jp/activity/release/20210318_newsletter_vol9/images/newsletter_vol9.pdf