共同研究・競争的資金等の研究課題

2020年4月 - 2023年3月

海馬歯状回におけるリバース伝播の生理的意義の解明

日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

課題番号
20J01255
体系的課題番号
JP20J01255
配分額
(総額)
4,810,000円
(直接経費)
3,700,000円
(間接経費)
1,110,000円

In vitroおよびin vivo標本におけるパッチクランプ記録のデータを利用し、苔状細胞の膜電位と鋭波リップルを関連付けて学習する機械学習手法を開発し、苔状細胞の膜電位応答の波形を入力すると、対応する鋭波リップルの波形が人工知能により予測・出力されるシステムを構築した。その結果、苔状細胞の膜電位の情報から鋭波リップルの情報を再現することに成功し、さらに苔状細胞の数が多いほどその再現精度が向上したことから、鋭波リップルの情報が損失されることなく苔状細胞層に圧縮されることを明らかにした。
鋭波リップルには多様性があり、個々の波形は別々の細胞集団が同時に活動することによって生じる。そこで、特定の苔状細胞が特定の鋭波リップルの波形予測に重要であるかを調べたところ、苔状細胞による予測精度は鋭波リップルの波形によって異なることを明らかにした。
次に、苔状細胞が鋭波リップルをどのように予測したのかを調べたところ、同時に記録した苔状細胞の神経活動は直交し、それぞれ独立して鋭波リップルの予測に関わることを明らかにした。
以上より、本研究では鋭波リップルの情報が苔状細胞層に圧縮され、同時に記録した苔状細胞の神経活動は直交することを明らかにした。
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並行して、苔状細胞の神経活動を鋭波リップルのタイミング特異的に阻害するため、アデノ随伴ウイルスベクターを利用し、苔状細胞にArchを発現させる実験を行っている。現在は適切な投与量と記録開始までの期間を検討している段階である。

リンク情報
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01255
ID情報
  • 課題番号 : 20J01255
  • 体系的課題番号 : JP20J01255