Generation of comparative connectomics

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02548
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Miyamichi Kazunari 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (30612577)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: トランスシナプス標識 / 視床下部 / オキシトシン / 妊娠・出産 / 養育行動

Outline of Final Research Achievements

We aim to form a research field that we name ‘comparative connectomics’ to extract functionally important circuit elements by comparing the neural connection diagrams at a cell-type resolution based on rabies virus-mediated transsynaptic labeling method. Specifically, we examined input neural circuits to hypothalamic oxytocin neurons that secrete the hormone oxytocin in various reproductive states of mice and identified characteristic circuit alterations during pregnancy and lactation in female mice. Also, we established viral-genetic access to oxytocin neurons in ferrets as a model of Carnivora species.

Free Research Field

生殖や社会行動の神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シナプス・スパイン動態の研究からミクロ (sub-μm) スケールの神経可塑性については特に記憶・学習の文脈で膨大な知見があるが、領域間をつなぐようなマクロスケール (supra-cm) の大域的な神経回路は発達後には不変と見なすのがカハール以来の伝統だった。本研究は成熟した哺乳類の神経回路がマクロスケールで再編成しうることを明らかにし、シナプス前後の神経細胞の種類を特定することに成功した点でパラダイムの転換を含む。これは将来的に脳機能の制御や失われた脳機能を回復させるための新たなイノベーションの基盤となり得る。