感覚入力特異的なスクラップ&ビルドによる大脳皮質内の多細胞ネットワーク形成機構

 

研究代表者
・吉村由美子(生理学研究所・教授) yoshimura

研究分担者
・山本亘彦(大阪大学・大学院生命機能研究科・教授)

 大脳皮質感覚野では、遺伝的プログラムに基づいて形成された初期ネットワークが、その後の感覚体験によって樹状突起や軸索がスクラップ&ビルドされることにより再編される。このネットワーク再編により、環境に適した機能が再構築される。本研究では、環境操作が容易で、経験依存的な機能再編が顕著である、げっ歯類の視覚野をモデルに解析を行う。特定の視覚刺激に応答する細胞集団を遺伝子工学的に標識した後、形態学的・電気生理学的解析を行い、同じ機能特性を示す多細胞ネットワークの形成機構を同定する。さらに、各々の細胞集団特有の遺伝子をトランスクリプトーム解析により抽出し、生体内や独自のin vitro実験系で遺伝子操作を行うことにより、その分子機構を解明することを目的とする。

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論文

Tarusawa E, Sanbo M, Okayama A, Miyashita T, Kitsukawa T, Hirayama T, Hirabayashi T, Hasegawa S, Kaneko R, Toyoda S, Kobayashi T, Kato-Itoh M, Nakauchi H, Hirabayashi M, Yagi T & Yoshimura Y
Establishment of high reciprocal connectivity between clonal cortical neurons is regulated by the Dnmt3b DNA methyltransferase and clustered protocadherins.
BMC Biology 14(1):103 (2016)

Ishikawa AW, Komatsu Y & Yoshimura Y
Experience-dependent emergence of fine-scale networks in visual cortex.
Journal of Neuroscience 34:12576-86 (2014)

Kitagawa H, Sugo N, Morimatsu M, Arai Y, Yanagida T & Yamamoto N
Activity-dependent dynamics of the transcription factor CREB in cortical neurons revealed by single-molecule imaging.
Journal of Neuroscience 37:1-10 (2017)