2016 Fiscal Year Annual Research Report
動物モデルへの双方向性計測操作による発振現象の理解
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
15H05879
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
虫明 元 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80219849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 謙一 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (90455395)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 内因性振動 / 抑制細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフラスローオッシレーションに関して、内在的な活動のオプティカルモニタリングと電気活動の同時記録を行うシステムを構築した。これによりインフラスローオッシレーションの背景にある神経―血管系とカップリングの機構を解明できるようになった。カップリングのメカニズムを探索するために 交感神経系、副交感神経、その他アミン系などに薬理的に介入するが、振動は意外にロバストであった。しかし、現状では視床下部に関連する細胞群を見出し薬理的な介入で、インフラスロー振動がほとんどなくなったので興味深い。
現在はカップリングは局所の機構とグローバルな調整機構の存在を仮定している。大脳皮質と視床下部や脳幹の活動を同時記録することでインフラスロー振動のメカニズムを探る。またその過程で内在性振動と外的な刺激への位相反応性の意義も調べる。
Ａ班の柳川と連携GAD65KO マウスでの振動異常に関して、解明を進める。GAD65とGAD67との両タイプの機能的意義の違いと抑制細胞サブタイプとの関連性を同時に解明する。
遺伝子導入による振動実験系の構築に関しては、Ａ班の南部グループと連携してサルの一次運動野のオプトジェネティックスによる操作実験を行っている。電気刺激と光操作との違いや、霊長類における光操作の問題点と解決方法を明らかにしていく。
解析方法に関しては、複数領域の運動野から局所電場電位を同時記録して、割り込み課題と呼ばれる新しい課題中の運動準備期の局所電場電位の動的な変化と割り込みによるパフォーマンスの低下の関連性を調べていく。複数領域にで 低周波から高周波までの振動が観察されているが、行動と各帯域との関連性を視点にして解明を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
内在性振動によるインフラスローオッシレーションに関して、神経ー血管カップリングの局所メカニズムと共通制御因子に関して、新奇な発見があった。現在その因子のＫＯマウスを作成して、最終確認の段階にある。未発表ではあるが、高いインパクトの成果が期待される。またその後の展開も現在検討中で、霊長類やヒトでの研究に発展する可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
インフラスローオッシレーションに関して、内在的な活動のオプティカルモニタリングと電気活動の同時記録を行うシステムを構築できたので、これによりインフラスローオッシレーションの背景にある神経―血管系とカップリングの機構を解明する。現在はカップリングは局所の機構とグローバルな調整機構の存在を仮定している。大脳皮質と視床下部や脳幹の活動を同時記録することでインフラスロー振動のメカニズムを探る。またその過程で内在性振動と外的な刺激への位相反応性の意義も調べる。
Ａ班の柳川と連携GAD65KO マウスでの振動異常に関して、解明を進める。GAD65とGAD67との両タイプの機能的意義の違いと抑制細胞サブタイプとの関連性を同時に解明する。
遺伝子導入による振動実験系の構築に関しては、Ａ班の南部グループと連携してサルの一次運動野のオプトジェネティックスによる操作実験を行っている。電気刺激と光操作との違いや、霊長類における光操作の問題点と解決方法を明らかにしていく。
解析方法に関しては、複数領域の運動野から局所電場電位を同時記録して、割り込み課題と呼ばれる新しい課題中の運動準備期の局所電場電位の動的な変化と割り込みによるパフォーマンスの低下の関連性を調べていく。複数領域にで 低周波から高周波までの振動が観察されているが、行動と各帯域との関連性を視点にして解明を進める。
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Research Products
(5 results)
