Neural basis of syntactic information processing

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24220009
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 渡邉 大 京都大学, 医学研究科, 教授 (90303817)
• Project Period (FY): 2012-05-31 – 2017-03-31
• Keywords: ソングバード / 文法 / 音声制御 / 基底核

Outline of Annual Research Achievements

1. スズメ亜目（Passeriform、ソングバード）に属する鳥類は、複数の音素（シラブル）を一種の文法規則に従って構成する複雑な音声パターンを後天的に学習する。このような時系列情報を伴う音声パターンの学習に関与するシグナル伝達を明らかにするために、H27年度にひきつづき、トランスジェニックソングバードを用いて音声学習におけるCREBの役割を解析するとともに、音声学習により誘導される遺伝子群に関して網羅的解析を実施した。その結果、複雑な音声パターンの獲得制御に関わる新規遺伝子群の同定に成功した。
2. CREBおよび音声学習に関与する新規遺伝子群の解析をすすめるために、生体での細胞イメージング技術としてCREB関連シグナル伝達のFRETイメージングをソングバードの音声制御系と相同な回路構築をもつマウス大脳皮質-基底核神経回路を対象に実施した。さらにマウスで音声パターンの識別を利用したレバープレス行動課題の実験条件を検討し、レバープレス行動課題遂行中の個体からの多光子励起レーザー顕微鏡による細胞イメージングを行った。
3. 聴覚系皮質では複雑な時系列パターンに対する応答が見られるが、聴覚系神経回路の連絡について未解明な点が多く、脳幹レベルから皮質への投射にどのような規則性が存在する明確にすることは、音声の時系列パターン抽出を理解する上でも重要である。脳幹の聴覚系神経回路に特徴的なトノトピーと相関のある分子群について網羅的に探索した結果、トノトピーと有意に相関のある分子群の同定に成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Contribution of propriospinal neurons to recovery of hand dexterity after corticospinal tract lesions in monkeys (2017)
  • Author(s): Tohyama, T., Kinoshita, M., Kobayashi, K., Isa, K., Watanabe, D., Kobayashi, K., Liu, M., and Isa, T.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. U S A Volume: 114 Pages: 604 609
  • DOI: 10.1073/pnas.1610787114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] mDia and ROCK Mediate Actin-Dependent Presynaptic Remodeling Regulating Synaptic Efficacy and Anxiety (2016)
  • Author(s): Deguchi, Y., Harada, M., Shinohara, R., Lazarus, M., Cherasse, Y., Urade, Y., Yamada, D., Sekiguchi, M., Watanabe, D., Furuyashiki, T., and Narumiya, S.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 17 Pages: 2405 2417
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.10.088
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Calcium dysregulation contributes to neurodegeneration in FTLD patient iPSC-derived neurons (2016)
  • Author(s): Imamura, K., Sahara, N., Kanaan, N. M., Tsukita, K., Kondo, T., Kutoku, Y., Ohsawa, Y., Sunada, Y., Kawakami, K., Hotta, A., Yawata, S., Watanabe, D., Hasegawa, M., Trojanowski, J. Q., Lee, V. M.-Y., Suhara, T., Higuchi, M., and Inoue, H
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 34904
  • DOI: 10.1038/srep34904
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] CREB-mediated interplay of genes and environment in the postnatal song learning in songbirds (2016)
  • Author(s): Kentaro Abe, and Dai Watanabe
  • Organizer: Neuroscience 2016 (Society for Neuroscience)
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center
  • Year and Date: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Contribution of propriospinal neurons to recovery of hand dexterity after corticospinal tract lesions in monkeys (2016)
  • Author(s): Takamichi Tohyama, Masaharu Kinoshita, Kenta Kobayashi, Kaoru Isa, Dai Watanabe, Kazuto Kobayashi, Meigen Liu, and Tadashi Isa
  • Organizer: Neuroscience 2016 (Society for Neuroscience)
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center
  • Year and Date: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Science of Birdsong (2016)
  • Author(s): Dai Watanabe
  • Organizer: Chanel：科学と音楽の出会い
  • Place of Presentation: 京都大学清風荘
  • Year and Date: 2016-09-24
  • Invited
• [Remarks] Lab Home Page
  • URL: http://www.phy.med.kyoto-u.ac.jp/