【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】23700399 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

グリア細胞 / アストロサイト / in vivo / 脳血流 / 大脳皮質 / マイネルト基底核 / ヒゲ / ２光子励起顕微鏡 / シナプス可塑性 / マウス / カルシウム / 光刺激 / オプトジェネティクス

【研究成果の概要】

本研究課題では、シナプス可塑性にグリア細胞が関与しているかどうかを、生きているマウスで検証することを目的とした。その結果以下を見つけた:大脳皮質にて可塑性誘導時にグリア細胞がカルシウム活動を示すこと;この活動に伴って細胞外D-セリン濃度が上昇すること;このグリア活動を抑制すると可塑性が消失すること;この活動を抑制しても脳血流応答には影響が無いこと。以上の結果から、グリア細胞のカルシウム活動がシナプス可塑性に大切であると結論した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】マイクロ・ナノデバイス

【研究領域課題番号】22510124 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マイクロバイオシステム / 脳計測 / in vivo計測 / バイオデバイス / イメージング / マウス / 2光子顕微鏡 / マイクロバルブ

【研究成果の概要】

2光子励起顕微鏡法(2PLMS)は脳機能を細胞レベルで研究するための強力な手法であるが、生きたままの動物の脳を長期計測するためのツール・手法の欠落が課題であった。そこで、本研究では、生きたマウスの脳の長期・精密計測を可能にする動物個体埋め込み型インターフェイスデバイスを開発した。この成果は、2PLMSを軸とするinvivo脳研究の技術的制限を克服する新たなツール・手法を提供し、脳神経細胞の機能のより深い理解に貢献すると期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】21700374 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 / イメージング / in vivo / 2光子顕微鏡 / 皮質可塑性 / カルシウム / イン・ビボ / カルシウム計測 / マウス / シナプス可塑性

【研究成果の概要】

麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、LTPが消失することを発見した。これらの結果は、LTP誘導にグリア細胞活動が必須であることを生きたままの動物で初めて示した点で重要である。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)