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嗅覚に関するサイレントキーワードカルシウムイメージングが含まれる科研費採択研究3件

嗅覚に関するサイレントキーワードカルシウムイメージングが含まれる科研費採択研究 3件

マウス嗅覚系におけるシナプス形成特異性の検証
【研究分野】神経解剖学・神経病理学
【研究領域課題番号】16H06144 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

神経回路形成 / 神経科学 / 嗅覚 / 発生 / 分子生物学 / 神経活動 / カルシウムイメージング / 神経発生 / 自発活動 / 電気生理学 / 嗅覚受容体 / 神経回路 / シナプス / 回路形成 / シナプス特異性 / 発生学 / 脳・神経
【研究成果の概要】

高等動物が外界の情報に対して適切な行動を選択するためには、発生の過程で脳に存在する神経回路が個体差なく正確に形成される必要がある。神経回路は、遺伝子に規定されたプログラムに加えて、臨界期に生じる神経活動による精緻化を経て完成される。この回路構築の具体的な分子メカニズムの理解は、動物の先天的な行動と学習によって変化する可塑的な行動原理を理解する上で重要な示唆を与える。
一般に回路の精緻化は、神経細胞間の同期的な発火活動によると多くの教科書に記載されている。しかし我々はカルシウムイメージング及び光遺伝学による神経活動の観察、操作を通じて、新しい神経活動依存的な回路形成メカニズムを明らかにした。
【研究の社会的意義】

ヒトを含む高等動物の脳は、複雑かつ精緻な神経回路を用いて感覚入力情報に対して適切な出力行動を行う。この情報処理を担う神経回路の破綻は、精神・神経疾患の原因であることから、神経回路形成のメカニズムを解明することは基礎科学のみならず臨床の分野において重要な示唆を与えうる。
一般に高等動物の神経回路は、遺伝的プログラムに加えて臨界期に生じる神経活動に依存した回路の精緻化を経て完成される。この活動に依存した回路の可塑的な変化は、神経細胞間の同期的な発火活動による（ヘブ則）と多くの教科書に記載されている。しかし今回我々は、既存のヘブ則に当てはまらない新規の活動依存的な回路構築のメカニズムを明らかにした。
【研究代表者】

竹内春樹東京大学大学院薬学系研究科(薬学部) 特任准教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)

多様な神経個性を分子コード化する嗅覚シグナル機構の解明
【研究分野】発生生物学
【研究領域課題番号】15K21029 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

嗅覚 / 神経回路構築 / カルシウムイメージング / 嗅覚系 / 神経回路形成 / シグナル / 嗅細胞 / 神経活動 / 回路構築 / 軸索投射
【研究成果の概要】

マウス嗅覚系において、嗅細胞で発生する神経活動は発現する嗅覚受容体の種類に応じた回路構築を制御する。同一の受容体を発現している嗅細胞の軸索を収斂させるためには、神経活動が何らかの形で受容体の種類という情報を表現する必要があるが、この過程がシナプス後細胞に依存せず起こる細胞自律的なものであることから、嗅覚受容体の情報はヘブ則に依らない新規の機構により表現されていると推測された。そこで我々は、高速カルシウムイメージング法を用いて嗅細胞で生じる神経活動の多細胞同時計測を行い、その活動記録を用いた統計学的解析を行うことで、従来のヘブ則に当てはまらない新規の活動依存的回路形成モデルの構築を目指した。
【研究代表者】

中嶋藍東京大学大学院薬学系研究科(薬学部) 特任助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

実行動下における昆虫脳神経活動のin vivoイメージング
【研究分野】動物生理・行動
【研究領域課題番号】19570073 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

昆虫 / キノコ体 / カルシウムイメージング / 古典的条件付け / 神経可塑性 / 嗅覚 / 連合学習 / 光学計測
【研究成果の概要】

本研究は, 昆虫の行動を制御する脳・神経機能の解明に向けて, 行動下にある昆虫の脳神経節の神経活動を光学的に測定することを目的とした。2007 度は, マイクロインジェクション法によって, のフタホシコオロギ脳神経節へのAM 体カルシウム感受性蛍光色素の導入に成功し, キノコ体傘部の神経活動をカルシウムイメージングすることに成功した。2008度は, 顕微鏡ステージ上で嗅覚-味覚連合学習を行う刺激装置を作成し, 同一標本から学習前後でのキノコ体のカルシウム応答を捉えることを試みた。その結果, 条件付け前後で匂い刺激に対するカルシウム応答パターンが変化した。この結果は, 同一個体における学習前後の脳神経活動の光学計測に初めて成功した例であり, 今後さらに詳細な解析が期待される。h within a breeding season of the hermit crab Pagurus nigrivittatusterval between clutches in the hermit crab Pagurus nigrivittatus.
【研究代表者】

小川宏人北海道大学大学院・理学研究院准教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2008
【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
【研究連携者】

岡浩太郎慶應義塾大学理工学部教授 (Kakenデータベース)

【研究連携者】
岡浩太郎	慶應義塾大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)