2 光子活動イメージング法を用いた逆転学習を制御する回路メカニズムの解明

使用双光子活动成像方法阐明控制逆转学习的电路机制

• 批准号: 16H06728
• 负责人: 坂本 雅行
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H06728/
• 关键词: カルシウムイメージング; 前頭前皮質; 2光子励起顕微鏡; 逆転学習; 神経科学; イメージング; カルシウムセンサー; 眼窩前頭皮質

前頭前皮質は、感覚情報に基づく行動の意思決定や認知的制御に関わっているが、それらを制御する回路ロジックについては未だ不明な点が多い。この問題を解決するためには、従来の電気生理学的手法のみでは困難なため、新たな視点からのアプローチが必要である。本研究計画では、所属する研究室で開発された新規カルシウムセンサーを用いて、多色カルシウムイメージング法の開発および逆転学習を制御する回路ロジックを明らかにすることを目指す。平成28年度は、異なる細胞種を同時にイメージングをおこなう方法を確立した。具体的には、異なる色のカルシウムセンサーを興奮性ニューロンと抑制性ニューロン、あるいは興奮性ニューロンとアストロサイトにそれぞれアデノ随伴ウイルスを用いて遺伝子導入し、同時多色カルシウムイメージングに成功した。また、ひとつの2光子励起光で異なる色のカルシウムセンサーを同時に効率良く励起可能なカルシウムセンサーと励起波長の組み合わせについて、培養細胞を用いて条件検討をおこなった。現在、生体イメージングへの適応に向けての条件検討をおこなっている。頭部固定下でおこなう前頭前皮質の機能を評価する行動課題についても着手しており、今後は行動課題とイメージングを同時におこなう実験系を確立することを目標としている。多色カルシウムイメージングのデータと行動解析の結果より、逆転学習を制御する前頭前皮質の回路メカニズムの解明を目指す。

The anterior cortex, sensory information, rational decision-making and cognitive control are related to the control of the circuit. The solution of this problem is difficult and necessary from a new perspective. This research project is aimed at developing a new set of guidelines for the application of multi-color library services and the development of reverse learning systems in the laboratory to which we belong. Heisei 28 years, different cell species at the same time to establish the method The specific color of the color. 2-photon excitation light, different colors, different excitation wavelengths, different combinations of excitation wavelengths, different cell culture conditions Now, the biological environment is suitable for the study of the conditions of the environment. The head is fixed and the function of the anterior cortex is evaluated. The action task is started. The future action task is established at the same time. Multi-color image processing and action analysis results, inverse learning control, anterior cortex circuit processing and interpretation of the target

项目成果

Two-photon imaging of spiking and subthreshold synaptic potential in vivo.

体内尖峰和阈下突触电位的双光子成像。

• 发表时间: 2016
• 作者: Sakamoto M;Bando Y;Pieribone V;Yuste R.
• 通讯作者: Yuste R.

Imaging voltage in neurons with genetically encoded indicators

使用基因编码指示器对神经元中的电压进行成像

• 发表时间: 2016
• 作者: 坂本雅行;阪東勇輝;Taekyung Kwon;Samuel Kim;Samuel Kim;Vincent Pieribone;井上昌俊;尾藤晴彦;Rafael Yuste.
• 通讯作者: Rafael Yuste.