哺乳類脳幹神経回路網の機能形成過程の光学的解析:広範囲脱分極波による機能発生制御

哺乳动物脑干神经网络功能形成过程的光学分析：宽范围去极化波控制功能发育

• 批准号: 17023017
• 负责人: 佐藤 勝重
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17023017/
• 关键词: depolarization wave; 光学計測; 膜電位感受性色素; ラット胚; gap junction; 脳幹; 中枢神経系; 神経回路網

脳幹は、生命活動に関わる多くの情報が直接入・出力し、処理・統合される重要な領域である。脳幹では、末梢からの情報の伝達回路と、脳幹に内在する自発興奮の伝達回路とが混在しており、これらは互いに影響をおよぼし合いながら機能的に形成・調節されていることが推察される。中枢神経系では、発生過程において、シナプス結合はいったん過形成され、後にrefinementされることが知られているが、この過程に自発興奮が重要な役割を果たしていることが示唆されており、脳幹内神経回路網の機能形成過程を明らかにすることは、中枢神経系における神経回路網形成の基本原理を明らかにすることにつながると考えられる。我々は、脳幹の機能的構築・形成過程を明らかにする目的で、膜電位の光学的イメージング法を鶏胚に適用し、脳神経刺激に対する脳幹内での応答のマッピングを行い、一時中継核や二次中継核を同定し、それらのdevelopmentalな機能形成過程を明らかにしてきた。一方その研究過程で、脳神経・脊髄神経を介した外来性入力、あるいは中枢神経系内に内在する自発興奮活動によって、大脳から脊髄にいたる中枢神経系のほぼ全領域にわたって広範に伝播する脱分極波(depolarization wave)が誘発され、それに引き続き、Ca waveが引き起こされることを見いだした。この脱分極波は、脳幹において神経核内のシナプス伝達が開始され、神経回路網が成熟していく時期に一致して特異的に出現することから、脳幹回路網形成に重要な役割を果たしていると考えられる。さらに、この脱分極波は、鶏胚に限ってみられる現象ではなく、ラット胚やマウス胚においても観察されることが明らかとなって、その機能解明に遺伝子改変動物が使えるなど、これからまさに新しい展開を迎えるに至っている。本研究では哺乳類を主な実験対象として、光学的イメージング法とelectroporationによるin utero gene expression法および遺伝子改変動物を用い、(1)脳幹神経回路網の形成の時空間的ダイナミズムと(2)脱分極波の神経回路網形成における役割について解明する。本年度は、depolarization waveのラット胚中枢神経系における出現パターンに関して明らかにすることができた。

The activities of life and life are very important for people to enter and output directly. In the end, there is a situation in the loop, in the end, in the loop, in the loop. The central system is responsible for the operation of the system, the combination of the system and the process, the combination of the system, the refinement system, the system. The central god system has formed the basic principles of the divine circuit. The formation of our system and the mechanism can be realized through the process of determining the purpose of the device, the method of the membrane potential optics, the method of using the device, the method of stimulating the machine to answer the problem of the operation, the second verification of the nuclear device at one time, and the mechanism of the developmental to be able to generate the same target. One side is involved in the process of research, the introduction of external sexual input, the introduction of There are many problems in the system, such as the beginning of the development of the system in the core, the consistent response of the network of the god circuit during the mature period of time, and the formation of an important system. The device, the machine, the machine, the machine. In this study, the main body of mammal animals, the electroporation method and the in utero gene expression method are used to modify the use of animals. (1) the network of god loops is used to form a time-space cycle. (2) the undivided wave circuit circuit is used to form a device solution. This year, the central nervous system of the depolarization wave embryo has been shown to show that it is clear that it is in the middle of the embryo.

项目成果

Maturation of odor representation in the honeybee antennal lobe

蜜蜂触角叶气味表征的成熟

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Insect Physiology 51
• 作者: Wang;S. et al.
• 通讯作者: S. et al.

Rhythmic neuronal discharge in the medulla and spinal cord of fetal rats in the absence of synantic transmission

在没有突触传递的情况下胎鼠髓质和脊髓的节律性神经元放电

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Neurophysiology 95
• 作者: Ren;J.et al.
• 通讯作者: J.et al.

Optical recording of vagal pathway formation in the embryonic brainstem

• DOI: 10.1016/j.autneu.2006.02.013
• 发表时间: 2006-06
• 期刊: Autonomic Neuroscience
• 作者: Y. Momose-Sato;Katsushige Sato

Optical imaging of large-scale correlated wave activity in the developing rat CNS

发育中的大鼠中枢神经系统大规模相关波活动的光学成像

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Neurophysiology 94
• 作者: Momose-Sato;Y. et al.
• 通讯作者: Y. et al.

Visualization of somatotopic representation of sensory cortex with intrinsic optical signals as guides for brain tumor surgery

感觉皮层体位表征的可视化与内在光信号作为脑肿瘤手术的指导

• 期刊: Journal of Neurosurgery (in press)
• 作者: Nariai;T.;Sato;K.;Hirakawa;K.;Ohta;Y.;Tanaka;Y.;Ishiwata;K.;Ishii;K.;Kamino;K.;Ohno;K.
• 通讯作者: K.