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2023 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 InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

狩野 方伸  帝京大学, 先端総合研究機構, 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)
菅谷 佑樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (00625759)
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, 研究教授 (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, 連携研究者 (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)
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、大木、高橋);③研究・技術支援(狩野、大木、内ケ島、ヘンシュ、牛場、菅谷);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)
中間評価報告書をまとめ、6月末に文部科学省に提出した。
令和5年8月30日~9月1日に、第4回領域班会議を大木が中心になって計画し、千葉県南房総市のリゾートホテルにて、領域発足後初めて2泊3日のリトリート形式にて開催した。若手研究者や大学院生を含めて80名の参加があり、昼間の講演発表だけでなく、夕食後にポスター発表と自由討論の機会を設け、極めて活発な議論が行われた。44のポスター発表があり、このうちから、若手育成の一環として、若手ポスター賞を選出した。また、8月31日に第4回総括班会議を開催し、総括班班員に加えて領域評価者と学術調査官の出席を得て、領域研究の進め方について意見交換した。
9月に、中間評価ヒアリング用スライドと動画を作成して、文部科学省に提出した。10月27日に中間評価オンラインでヒアリングがあり、狩野、宮田と高橋が参加した。12月末に文部科学省から中間評価審査結果の内示がありA+という最高の評価を得たことが判明した。
令和6年1月19日には、グリアデコード領域(領域代表:岡部繁男教授)、適応回路センサス両機(領域代表:礒村宜和教授)とともに、3領域合同の若手中心のシンポジウムをオンラインで開催した。これには236名の参加があった。若手支援では、Slackによる交流交流のプラットフォームを立ち上げた。ここでは、論文紹介、研究手法の情報交換、求人情報紹介などの情報交換が行われている。

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5年5月にはCOVID19が感染症法分類の5類となり、行動制限が大幅に緩和された。これに伴い、第4回領域班会議はリトリート形式にて2泊3日で開催し、80名の参加を得て、若手を含む研究者間の交流と情報交換が盛んにおこなわれた。また、令和6年1月19日には、グリアデコード領域、適応回路センサス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、236名の参加を得て、盛んな討論が行われた。これらと並行して、中間評価報告書の作成とヒアリングの準備を進め、10月27日にヒアリング審査を受けた。その結果、A+という最高の評価を得た。
以上のように、領域研究はほぼ計画通りに進行していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は本学術変革領域研究の最終年度であるので、これまでの研究成果の取りまとめの一つとして、計画研究班員全員と公募研究班員の数名が執筆者となって、国際学術誌のFrontiers in Neural Circuitsに”iPlasticity”をテーマとした特集号を刊行する。第5回領域班会議、第5回総括班会議、他領域との若手合同シンポジウム、若手研究者支援など、基本的に令和5年度と同様に行う。領域班会議と総括班会議は対面形式で行うが、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する。

  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 12 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Harvard Medical School/Massachusetts Institute of Technology/Boston Children’s Hospital(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Harvard Medical School/Massachusetts Institute of Technology/Boston Children’s Hospital
    • # of Other Institutions
      3
  • [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
  • [Journal Article] DNA hypomethylator phenotype reprograms glutamatergic network in receptor tyrosine kinase gene-mutated glioblastoma2024

    • Author(s)
      Harachi Mio、Masui Kenta、Shimizu Erika、Murakami Kumiko、Onizuka Hiromi、Muragaki Yoshihiro、Kawamata Takakazu、Nakayama Hisako、Miyata Mariko、Komori Takashi、Cavenee Webster K.、Mischel Paul S.、Kurata Atsushi、Shibata Noriyuki
    • Journal Title

      Acta Neuropathologica Communications

      Volume: 12 Pages: 40~56

    • DOI

      10.1186/s40478-024-01750-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distorted neurocomputation by a small number of extra-large spines in psychiatric disorders2023

    • Author(s)
      Obi-Nagata Kisho、Suzuki Norimitsu、Miyake Ryuhei、MacDonald Matthew L.、Fish Kenneth N.、Ozawa Katsuya、Nagahama Kenichiro、Okimura Tsukasa、Tanaka Shoji、Kano Masanobu、Fukazawa Yugo、Sweet Robert A.、Hayashi-Takagi Akiko
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: eade5973

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade5973

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PTPδ is a presynaptic organizer for the formation and maintenance of climbing fiber to Purkinje cell synapses in the developing cerebellum2023

    • Author(s)
      Okuno Yuto、Sakoori Kazuto、Matsuyama Kyoko、Yamasaki Miwako、Watanabe Masahiko、Hashimoto Kouichi、Watanabe Takaki、Kano Masanobu
    • Journal Title

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1206245

    • DOI

      10.3389/fnmol.2023.1206245

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cerebellar climbing fibers multiplex movement and reward signals during a voluntary movement task in mice2023

    • Author(s)
      Ikezoe Koji、Hidaka Naoki、Manita Satoshi、Murakami Masayoshi、Tsutsumi Shinichiro、Isomura Yoshikazu、Kano Masanobu、Kitamura Kazuo
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 6 Pages: 924

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05309-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional and structural synaptic remodeling mechanisms underlying somatotopic organization and reorganization in the thalamus2023

    • Author(s)
      Ueta Yoshifumi、Miyata Mariko
    • Journal Title

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      Volume: 152 Pages: 105332~105332

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2023.105332

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adversarial attacks and defenses using feature-space stochasticity2023

    • Author(s)
      Ukita Jumpei、Ohki Kenichi
    • Journal Title

      Neural Networks

      Volume: 167 Pages: 875~889

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2023.08.022

    • Open Access
  • [Journal Article] Ketamine-induced 1-Hz oscillation of spontaneous neural activity is not directly visible in the hemodynamics2023

    • Author(s)
      Li Ruixiang、Ohki Kenichi、Matsui Teppei
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 678 Pages: 102~108

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.08.034

    • Open Access
  • [Journal Article] Thalamocortical circuits for the formation of hierarchical pathways in the mammalian visual cortex2023

    • Author(s)
      Murakami Tomonari、Ohki Kenichi
    • Journal Title

      Frontiers in Neural Circuits

      Volume: 17 Pages: 1155195

    • DOI

      10.3389/fncir.2023.1155195

    • Open Access
  • [Journal Article] Durable recovery from amblyopia with donepezil2023

    • Author(s)
      Wu Carolyn、Gaier Eric D.、Nihalani Bharti R.、Whitecross Sarah、Hensch Takao K.、Hunter David G.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 10161

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34891-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Maximal Memory Capacity Near the Edge of Chaos in Balanced Cortical E-I Networks2023

    • Author(s)
      Kanamaru Takashi、Hensch Takao K.、Aihara Kazuyuki
    • Journal Title

      Neural Computation

      Volume: 35 Pages: 1430~1462

    • DOI

      10.1162/neco_a_01596

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamics of AMPA receptors regulate epileptogenesis in patients with epilepsy2023

    • Author(s)
      Takahashi Takuya 他30名
    • Journal Title

      Cell Reports Medicine

      Volume: 4 Pages: 101020

    • DOI

      10.1016/j.xcrm.2023.101020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thirty-minute motor imagery exercise aided by EEG sensorimotor rhythm neurofeedback enhances morphing of sensorimotor cortices: a double-blind sham-controlled study2023

    • Author(s)
      Kodama Midori、Iwama Seitaro、Morishige Masumi、Ushiba Junichi
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 33 Pages: 6573~6584

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac525

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Reactivation of adult-born neuron ensembles in REM sleep for memory consolidation2023

    • Author(s)
      Masanori Sakaguchi、Iyo Koyanagi、Pablo Vergara、Yuteng Wang、Jiahui Yu、Toshie Naoi、Kapar E Vogt、Yoan Cherasse、Noriki Kutsumura、Yuki Sugaya、Masanobu Kano、Takeshi Sakurai、Taro Tezuka、Sakthivel Srinivasan
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Activation of neuronal glucocorticoid receptors by adolescent social isolation reorganizes neural circuits in the sensory thalamus2023

    • Author(s)
      中山 寿子、関野 紗知絵、宮田 麻理子
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 痛覚情報の脳内可塑性と制御機構2023

    • Author(s)
      宮田 麻理子
    • Organizer
      日本線維筋痛症・慢性痛学会 第13回学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Modular strategy for development of the hierarchical visual system” The Cold Spring Harbor Asia conference on Advances in Optical Interrogation of Living Cells and Organisms2023

    • Author(s)
      Kenichi Ohki
    • Organizer
      Focus on the Brain
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of 2-photon functional imaging and study of functional architecture of visual cortex2023

    • Author(s)
      Kenichi Ohki
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society、 Nakaakira Tsukahara Memorial Award Lecture
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳内1細胞シナプトームマッピング技術の開発2023

    • Author(s)
      内ヶ島基政
    • Organizer
      第46回日本神経組織培養研究会
  • [Presentation] 哺乳類脳における1細胞シナプトームマッピング技術の開発2023

    • Author(s)
      内ヶ島基政、三國貴康
    • Organizer
      第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] On learning a new grammar and vocabulary in adolescence2023

    • Author(s)
      Barbir M.、Tsuji S.
    • Organizer
      44th Annual Meeting of the Cognitive Science Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Learning from sparse input: How children learn morphosyntactic elements that are often omitted in speech2023

    • Author(s)
      Barbir M.、Tatsumi Y.、 Tsuji S.
    • Organizer
      Many Paths to Languages (MPaL)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reversible cognitive rigidity and energy landscapes in Shank3-deficient mice2023

    • Author(s)
      Abuelem M、Oram C、Awad PN、Fagiolini M、Watanabe T、Hensch TK.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal excitatory and inhibitory balance for high learning performance in spiking neural networks with long-tailed synaptic weight distributions2023

    • Author(s)
      Ibuki Matsumoto、Sou Nobukawa、Tomoki Kurikawa、Nobuhiko Wagatsuma、Yusuke Sakemi、Takashi Kanamaru、Nina Sviridova、and Kazuyuki Aihara
    • Organizer
      2023 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visualization of AMPA receptor in human brain2023

    • Author(s)
      Takuya Takahashi
    • Organizer
      The 4th International Taiwanese congress of Neurology & Annual Meeting of Taiwan Neurological Society (4th ITCN 2023 AMTNS)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Translational medicine of glutamate AMPA receptors2023

    • Author(s)
      Takuya Takahashi
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thirty-minute motor imagery exercise aided by EEG sensorimotor rhythm neurofeedback increases corticospinal excitability: a sham-controlled study2023

    • Author(s)
      Tatsuro Fujimaki、Seitaro Iwama、Mitsuaki Takemi、Junichi Ushiba
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Regulation of Presynaptic Release Machinery by Cell Adhesion Molecules2023

    • Author(s)
      Motokazu Uchigashima、Yasunori Hayashi、Kensuke Futai
    • Total Pages
      24
    • Publisher
      Springer、Advances in Neurobiology 33、Molecular Mechanisms of Neurotransmitter Release Second Edition

URL: 

Published: 2024-12-25  

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