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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms

Administrative Group

Project AreaInducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms
Project/Area Number 20H05914
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

狩野 方伸  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (40185963)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牛場 潤一  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00383985)
金丸 隆志  工学院大学, 先進工学部, 教授 (10334468)
内ヶ島 基政  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (10614662)
高橋 琢哉  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (20423824)
辻 晶  東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 講師 (30850490)
大木 研一  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
ヘンシュ 貴雄  東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任教授 (60300878)
宮田 麻理子  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70281631)
菅谷 佑樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (00625759)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Keywords臨界期 / 神経可塑性 / 神経回路再編成 / 発達 / 機能回復
Outline of Annual Research Achievements

本領域で掲げた研究課題の遂行を加速するために、計画研究代表者全員が参加する総括班を組織し、以下の諸活動を担当した。
①領域企画(狩野);②班会議・研究交流(狩野、高橋);③研究・技術支援(狩野、大木、内ケ島、ヘンシュ、牛場);④研究倫理(牛場);⑤若手支援(宮田、辻);⑥広報(金丸、内ケ島);⑦国際活動支援(ヘンシュ)
令和4年5月から、若手の公募研究代表者を中心に、1回につき1名または2名がその研究内容について1時間程度を使って詳細に紹介し、それについて議論する「オンライン研究交流会」を開始した。令和4年12月までに11回開催し、19名が発表した。令和4年7月1日に、日本神経科学大会(NEURO2022)において、「臨界期生物学」をテーマにシンポジウムを開催し、狩野、宮田、大木、高橋、ヘンシュが発表した。令和4年8月2日~4日に、第3回領域班会議を東京大学の講堂にて、領域発足後初めて対面形式で開催した。COVID19による行動制限などのために現地参加できない研究者および学生のために、オンラインを併用したハイブリッド形式を採用した。研究代表者による口頭発表に加えて、若手研究者や学生によるポスター発表をバーチャル形式で行った。また、この間に第3回総括班会議を開催した。若手支援では、大学院生の国際学会への出席の支援および国内学会への参加支援を行った。令和4年12月16日には、昨年に引き続いて、次世代脳・冬のシンポジウムにおいて、グリアデコード領域(領域代表:岡部繁男教授)と合同で、若手中心のシンポジウムを開催した。令和5年1月10日~11日には、海外からの6名の招待講演者を含め、講演者15名による国際シンポジウムをハイブリッド形式で開催した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

令和4年の8月にはCOVID19の感染のピークがあり、少なくとも12月までは引き続き、感染対策による行動制限が強かった。このような状況で、特に公募研究の研究代表を中心に、「オンライン交流会」を立ち上げ、これまで19名の詳細な発表を聞くことができた。領域班会議では、1名あたりの発表時間が20分程度に限定せざるを得ないが、オンライン研究交流会では、研究の背景から、実験で苦労した点などについても議論ができ、研究の理解を深めることができた。令和4年12月16日には、昨年に引き続き、次世代脳・冬のシンポジウムにおいて、グリアデコード領域と合同で、若手中心のシンポジウムをオンラインで開催した。一方、できる限り、対面での交流の機会を設けるように努力した。令和4年8月2日~4日には、第3回領域班会議を東京大学の講堂にて対面で現地開催したが、現地参加できない研究者や学生はオンラインで参加できるようにハイブリッド形式を採用した。令和5年1月10日~11日には、海外からの6名の招待講演者を含め、講演者15名による国際シンポジウムをハイブリッド形式で開催した。さらに、大学院生の国際学会への参加と海外研究室訪問の支援など、若手研究者支援も行うことができた。このように、COVID19による様々な行動制約の中にあっても、ほぼ予定した研究活動を遂行することができた。

Strategy for Future Research Activity

令和4年5月から12月までに、「オンライン研究交流会」を11回開催し、12月には令和3年に引き続き、グリアデコード領域と合同で若手中心のシンポジウムを開催するなど、令和4年中はオンラインでの活動が中心であった。一方、令和5年1月10日~11日には、海外からの6名の招待講演者を含め、講演者15名による国際シンポジウムをハイブリッド形式で開催した。令和5年になって、COVID19による行動制限が大幅に緩和されており、今後は、領域班会議をはじめ、多くの活動を基本的に対面形式で行う予定である。また、若手研究者の研究交流や海外研究者との交流など、人の移動を伴う若手研究支援や国際交流事業を積極的に行う。一方、オンライン研究交流会など、これまでに構築した情報交換の機会は継続し、研究集会も必要に応じてハイブリッド形式を取り入れる。このように、対面形式を基本としつつ、リモート形式を組み合わせた効果的な研究交流と情報交換を進める。

  • Research Products

    (39 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 10 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 17 results,  Invited: 9 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ミュンヘン工科大学
  • [Int'l Joint Research] Trinity College London(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Trinity College London
  • [Int'l Joint Research] ボストン小児病院/マサチューセッツ州立大学医学部/McLean Hospital, Belmont(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ボストン小児病院/マサチューセッツ州立大学医学部/McLean Hospital, Belmont
    • # of Other Institutions
      3
  • [Journal Article] Rapid synaptic and gamma rhythm signature of mouse critical period plasticity2023

    • Author(s)
      Quast Kathleen B.、Reh Rebecca K.、Caiati Maddalena D.、Kopell Nancy、McCarthy Michelle M.、Hensch Takao K.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: e2123182120

    • DOI

      10.1073/pnas.2123182120

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] mGluR5 Is Substitutable for mGluR1 in Cerebellar Purkinje Cells for Motor Coordination, Developmental Synapse Elimination, and Motor Learning2022

    • Author(s)
      Harbers Maria、Nakao Harumi、Watanabe Takaki、Matsuyama Kyoko、Tohyama Shoichi、Nakao Kazuki、Kishimoto Yasushi、Kano Masanobu、Aiba Atsu
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 11 Pages: 2004~2004

    • DOI

      10.3390/cells11132004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Endocannabinoid-dependent formation of columnar axonal projection in the mouse cerebral cortex2022

    • Author(s)
      Itami Chiaki、Uesaka Naofumi、Huang Jui-Yen、Lu Hui-Chen、Sakimura Kenji、Kano Masanobu、Kimura Fumitaka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: e2122700119

    • DOI

      10.1073/pnas.2122700119

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dysfunction of parvalbumin-expressing cells in the thalamic reticular nucleus induces cortical spike-and-wave discharges and an unconscious state2022

    • Author(s)
      Abdelaal Manal S.、Midorikawa Mitsuharu、Suzuki Toru、Kobayashi Kenta、Takata Norio、Miyata Mariko、Mimura Masaru、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Brain Communications

      Volume: 4 Pages: fcac010

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcac010

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct nociception processing in the dysgranular and barrel regions of the mouse somatosensory cortex2022

    • Author(s)
      Osaki Hironobu、Kanaya Moeko、Ueta Yoshifumi、Miyata Mariko
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 3622

    • DOI

      10.1038/s41467-022-31272-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Developmental stage-specific spontaneous activity contributes to callosal axon projections2022

    • Author(s)
      Tezuka Yuta、Hagihara Kenta M、Ohki Kenichi、Hirano Tomoo、Tagawa Yoshiaki
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 11 Pages: e72435

    • DOI

      10.7554/eLife.72435

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modular strategy for development of the hierarchical visual network in mice2022

    • Author(s)
      Murakami Tomonari、Matsui Teppei、Uemura Masato、Ohki Kenichi
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 608 Pages: 578~585

    • DOI

      10.1038/s41586-022-05045-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] General Design Strategy to Precisely Control the Emission of Fluorophores via a Twisted Intramolecular Charge Transfer (TICT) Process2022

    • Author(s)
      Hanaoka Kenjiro、Iwaki Shimpei、Yagi Kiyoshi、Myochin Takuya、Ikeno Takayuki、Ohno Hisashi、Sasaki Eita、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Uchigashima Motokazu、Mikuni Takayasu、Tainaka Kazuki、Tahara Shinya、Takeuchi Satoshi、Tahara Tahei、Uchiyama Masanobu、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 144 Pages: 19778~19790

    • DOI

      10.1021/jacs.2c06397

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulating Developmental and Individual Differences of Drawing Behavior in Children Using a Predictive Coding Model2022

    • Author(s)
      Philippsen Anja、Tsuji Sho、Nagai Yukie
    • Journal Title

      Frontiers in Neurorobotics

      Volume: 16 Pages: 856184.

    • DOI

      10.3389/fnbot.2022.856184

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The effect of older sibling, postnatal maternal stress, and household factors on language development in two- to four-year-old children.2022

    • Author(s)
      Havron Naomi、Lovcevic Irena、Kee Michelle Z. L.、Chen Helen、Chong Yap Seng、Daniel Mary、Broekman Birit F. P.、Tsuji Sho
    • Journal Title

      Developmental Psychology

      Volume: 58 Pages: 2096~2113

    • DOI

      10.1037/dev0001417

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantifying developmental and individual differences in spontaneous drawing completion among children2022

    • Author(s)
      Philippsen Anja、Tsuji Sho、Nagai Yukie
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 13 Pages: 783446

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2022.783446

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of [18F] fluorine-labeled K-2 derivatives as radiotracers for AMPA receptors2022

    • Author(s)
      Arisawa Tetsu、Kimura Kimito、Miyazaki Tomoyuki、Takada Yuuki、Nakajima Waki、Ota Wataru、Ichijo Sadamitsu、Sano Akane、Hirao Yuuka、Kurita Jun-ichi、Nishimura Yoshifumi、Takahashi Takuya
    • Journal Title

      Nuclear Medicine and Biology

      Volume: 110-111 Pages: 47~58

    • DOI

      10.1016/j.nucmedbio.2022.04.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatially bivariate EEG-neurofeedback can manipulate interhemispheric inhibition2022

    • Author(s)
      Hayashi Masaaki、Okuyama Kohei、Mizuguchi Nobuaki、Hirose Ryotaro、Okamoto Taisuke、Kawakami Michiyuki、Ushiba Junichi
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 11 Pages: e76411

    • DOI

      10.7554/eLife.76411

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Calcium-dependent regulation of climbing fiber synapse elimination in the developing cerebellum2023

    • Author(s)
      Masanobu Kano
    • Organizer
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 神経活動に依存したシナプス刈り込みによる成熟神経回路の形成2023

    • Author(s)
      狩野 方伸
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Invited
  • [Presentation] Distinct presynaptic development of surviving and eliminated synapses2023

    • Author(s)
      Mariko Miyata
    • Organizer
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modular strategy for development of the hierarchical visual system2023

    • Author(s)
      Kenichi Ohki
    • Organizer
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of Single-Cell, Spatiotemporal, Quantitative Imaging Method for Endogenous Proteins in Mammalian Brains2023

    • Author(s)
      内ヶ島基政、井口理沙、藤井和磨、Reatik Kumar、阿部学、﨑村建司、野住素広、五十嵐道弘、備瀬竜馬、Luke D Lavis、三國貴康
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] GABA circuit control of critical period plasticity2023

    • Author(s)
      Takao Hensch
    • Organizer
      IRCN-iPlasticity International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 小脳における発達期シナプス刈り込みの活動依存的制御2022

    • Author(s)
      狩野 方伸
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経発火異常を引き起こす巨大スパインの非線形コンピュテーション2022

    • Author(s)
      小尾(永田) 紀翔、鈴木 紀光、Matthew L. MacDonald、Kenneth N. Fish、白井 福寿、沖村 宰、長濱 健一郎、田中 昌司、狩野 方伸、Robert A. Sweet、林(高木) 朗子
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小脳プルキンエ細胞特異的なmGluR5の発現はmGluR1の運動協調およびシナプス刈り込みの機能を代替できる2022

    • Author(s)
      ハーベス まりあ、中尾 晴美、渡邉 貴樹、岸本 泰司、狩野 方伸、饗場 篤
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diacylglycerol lipase-α ノックアウトマウスにみられる早期眼優位可塑性への抑制性神経回路の関与2022

    • Author(s)
      亀山 克朗、米田 泰輔、後藤 隆浩、寺田 慧子、高木 正浩、吉村 由美子、崎村 建司、狩野 方伸、畠 義郎
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Calcium-dependent regulation of climbing fiber synapse elimination in the developing cerebellum2022

    • Author(s)
      Masanobu Kano
    • Organizer
      The 12th International Symposium of the RESEARCH ON THE CEREBELLUM AND ATAXIAS (SRCASRCA2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Distinct presynaptic development of surviving and eliminated synapses2022

    • Author(s)
      宮田 麻理子
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modular strategy for the development of hierarchical networks in the mouse visual system2022

    • Author(s)
      Kenichi Ohki
    • Organizer
      SPONT2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Quantitative, Spatiotemporal Profiling of Endogenous Proteins in Mammalian Brain Tissues via CRISPR/Cas9-Based Knock-in of Chemical Tags.2022

    • Author(s)
      内ヶ島 基政、井口 理沙、劉 儀、藤井 和磨、阿部 学、﨑村 建司、備瀬 竜馬、三國 貴康
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oscillatory signature of critical period plasticity2022

    • Author(s)
      Takao Hensch
    • Organizer
      第45回日本神経科学大会(NEURO2022,)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effect of frequency-specific electromagnetic field on redox and its electrophysiological correlates2022

    • Author(s)
      Lee HHC, Reznik Balter S, Hodgson NW, Weisinger BS, Shohami E, Doniger GM, Parabucki A, Segal Y, Hensch TK
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Innate trainingによるカオスニューロンモデルによって構成されたEcho State Networkの学習法2022

    • Author(s)
      江波戸 雄大, 信川 創, 酒見 悠介, 金丸 隆志, スヴィリドヴァ ニーナ, 合原 一幸
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会(NLP) 2022
  • [Presentation] A Novel PET Tracer for AMPA Receptors Characterizes Neuropsychiatric Disorders in Human.2022

    • Author(s)
      Takuya Takahashi
    • Organizer
      33rd CINP Hybrid World Congress of Neuropsychopharmacology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Translational medicine with the PET tracer for glutamate AMPA receptor2022

    • Author(s)
      Takuya Takahashi
    • Organizer
      13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology (WFNMB 2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Interhemispheric balancing of M1 excitability through BCI-based neurofeedback2022

    • Author(s)
      Masaaki Hayashi M, Kohei Okuyama, Nobuaki Mizuguchi, Ryotaro Hirose, Taisuke Okamoto, Michiyuki Kawakami, Junichi Ushiba
    • Organizer
      Society for the Neural Control of Movement
    • Int'l Joint Research
  • [Book] カンデル神経科学第18章、体性感覚系の受容器2022

    • Author(s)
      宮田 麻理子
    • Total Pages
      27
    • Publisher
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 自閉症の特徴を示すげっ歯類動物2022

    • Inventor(s)
      宮田 麻理子
    • Industrial Property Rights Holder
      宮田 麻理子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特許第7123372号
  • [Funded Workshop] IRCN-iPlasticity International Symposium2023

URL: 

Published: 2023-12-25  

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