2014 Fiscal Year Annual Research Report
２光子多細胞機能撮像と光刺激による運動野２／３層回路の適応的な外界推定機構の解明
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14J08449
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
田中 康裕 基礎生物学研究所, 光脳回路研究部門, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. マウス第一次運動野の2/3層と5a層で、2週間にわたる運動学習中に細胞活動がどのように変化するかを検討し、これを論文発表した。一次運動野の5a層では運動学習が進むにつれ、神経細胞が運動をより正確に符号化するようになり、この層は運動記憶にかかわる広域的な回路に参与している可能性が示唆された。一方2/3層では運動学習によって符号化が改善される細胞もいれば、むしろ初期の方が符号化が良い細胞も相当数存在し、全体としては学習を通じて符号化の程度が保たれていた。
2. 運動適応のモデルとして、マウスレバー引き活動を用いて検討した。通常の運動学習を終えた状態で習熟した状態と、レバーのパラメータを変更した場合の両方でGCaMP6を用いた多細胞記録を一次運動野から行う実験を開始、一部完了した。
3. ｚ揺れ補正アルゴリズムを開発した。これは軸索など細胞体よりも細い構造からのカルシウムシグナルをイメージングする際に問題となるZ揺れを補正し、これまで困難であった前肢運動課題実行中の軸索イメージングを可能にするものである。
4. 得られた多細胞記録、および軸索の記録の解析を始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度における目標であった運動適応行動時の皮質一次運動野での細胞体のイメージングについて一通り完了した。もう一つの目標であった軸索イメージングについては、予想外に揺れの影響を強く受け行動課題中のイメージングが難しいことがわかった。これに対し、この状況を打開する揺れ補正技術を確立した。また、この揺れ補正法を他研究員のデータにも適用し、結果を出しつつある。
また、次年度の目標に含まれていたデータの解析も一部を前倒しで始めており、解析結果が少しづつ出始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、神経細胞活動及び神経突起での機能撮像を行っていく。神経突起での機能撮像には今年度開発した揺れ補正法を用い効率よく行っていく。同時に外界推定機構のモデル化について検討する。
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Research Products
(6 results)
