Functional mechanism of multimodal sensory integration in the mouse cortex

小鼠皮层多模态感觉统合的功能机制

• 批准号: 19K06913
• 负责人: 吉田 崇将
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Teikyo University (2022)Toyo University (2019-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K06913/
• 关键词: 感覚統合; 広域カルシウムイメージング; 多波長蛍光イメージング; マウス; 大脳皮質; 二肢強制選択課題; 視聴覚弁別課題; カルシウムイメージング; 脳内ネットワーク; 因果性解析; マウス大脳皮質; 二肢強制選択タスク; 視聴覚弁別タスク

本研究では、マウスの大脳皮質全体にわたる神経活動を広域カルシウムイメージングを用いて、機能的な感覚統合を誘導するオペラント行動課題を遂行中の脳活動を可視化し、感覚統合の神経相関や皮質ネットワークの変化を捉えることを目指している。2022年度は、頭部固定型の視聴覚弁別課題システムを構築し、ヘッドプレートを装着したマウスを使ってシステムの評価・検証を行った。リッキング検出部の機械設計やタスクシーケンスの制御などに改善の余地があり、継続的に取り組む必要がある。イメージング用のEmx1-YCマウスは、改めて凍結精子から個体を起こし、飼育維持しているので次年度も継続的に使用できる。また、最近の研究で、大脳皮質の連合野における抑制性ニューロンのはたらきと感覚統合の関連が示唆されており、興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの両方の活動を同時に測定できる広域カルシウムイメージングのシステムが必要であると考え、これを実現するための多波長蛍光イメージングシステムを考案し、試作した。このシステムでは、３波長の蛍光イメージを同時に取得できる。興奮性ニューロン特異的にYC(２波長の蛍光カルシウムセンサー)を発現し、抑制性ニューロン特異的にRCaMP系のカルシウムセンサーを発現するようなマウスを用意することで、興奮性／抑制性ネットワークの同時イメージングが可能になる。これにより、感覚統合の神経メカニズムをより詳細に調べられるようになると期待される。

This study focuses on the entire cortical area of ​​the mammal cortex.ルシウムイメージングを Use いて, functional なSense覚integrated をinduced するオペラント Action Project を Implementation of の脳 Activities を Visualization し, Sense and 覚 integration の神経related やCortical ネットワークの変化 をCapture えることを Eye finger している. 2022 year 2022 year, head-fixed type visual inspection model special project システムを construction design and designドプレートを装したマウスを使ってシステムの Comment価・検证を行った.リッキング検出部のMechanical design やタスクシーケンスのcontrol などにThere is room for improvement があり, and 継続’s にtake り group むがある. The use of イメージングのEmx1-YC マウスは, the use of めて ​​frozen sperm から individual をrise こし, and the maintenance of しているのでsub-annual も継続に できる.また、Recent researchで、大脳Cortexの合野におけるSuppressive ニューロンのはたらきとSensory Integration Related Sensory Insulators, Excitatory Inhibitors and Inhibitory Inhibitors Activities and Simultaneous Measurementsえ、これを実appearsするためのmulti-wavelength light イメージングシステムをtest caseし、trial productionした. The このシステムでは and the 3-wavelength の蛍光イメージを are obtained at the same time. Excitatory ニューロン-specific にYC (2-wavelength の蛍光カシウムセンサー) を発appearし, inhibitory ニューロン-specific にRCaMP system のカルシウムセンサーを発appears するようなマウスを意することで, Excitatory/inhibitory ネットワークのsimultaneous イメージングがpossibleになる.これにより、sensitivity to the God of unity の神経メカニズムをよりDetailsに调べられるようになるとLooking forward to される.

项目成果

Decreased Interhemispheric Connectivity in the Visual Cortex of Schizophrenia Model Mouse

精神分裂症模型小鼠视觉皮层半球间连接性降低

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉田崇将;黒木暁;佐野千枝;安藤れい子;糸原重美
• 通讯作者: 糸原重美

Distributed sensory coding by cerebellar complex spikes in units of cortical segments.

以皮质节段为单位的小脑复合体尖峰的分布式感觉编码。

• DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109966
• 发表时间: 2021
• 期刊: Cell Reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: A Michikawa;T Yoshida;S Kuroki;T Ishikawa;SKakei;R Kimizuka;A Saito;H Yokota;A Shimizu;S Itohara;A Miyawaki
• 通讯作者: A Miyawaki

麻酔下および覚醒下のマウス大脳皮質における因果性ネットワークの推定

麻醉和清醒小鼠大脑皮层因果网络的估计

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田崇将;黒木暁;糸原重美;田中尚樹
• 通讯作者: 田中尚樹