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ブレインサイエンス・レビュー2013
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| はじめに （公財）ブレインサイエンス振興財団 理事長 廣川 信隆 3 運動指令を形成する皮質内機能的回路の探索 玉川大学 脳科学研究所 礒村 宜和 9 はじめに 1．運動発現の仕組みを探る研究手法の確立 1-1 頭部固定ラットの運動課題の開発 1-2 行動中の動物からの傍細胞記録法の確立 1-3 マルチニューロン活動の記録と解析 2．運動野細胞の機能的活動を探る 2-1 運動野の皮質層の役割 2-2 運動野の錐体細胞と介在細胞のはたらき 2-3 大脳皮質細胞の発火特性の理論的背景 3．運動野細胞間の情報伝達を探る 3-1 運動野細胞の発火の一致 3-2 運動野のオシレーション活動 4．運動野の入出力情報を探る おわりに 皮質脊髄路シナプス除去の分子メカニズム 帝京大学医学部生理学教室 大野 孝恵 27 研究の背景 1）皮質脊髄路の発達 2）発達期シナプス可塑性とNMDA受容体サブユニット 3）臨界期終了のメカニズムとNMDA受容体サブユニット 1．マウスにおける発達期皮質脊髄路シナプスの再構築 1）皮質脊髄field EPSP 2）皮質脊髄optical EPSP 2．発達早期の皮質脊髄路シナプス除去に対する2Bの選択的関与 1）皮質脊髄field EPSP 2）皮質脊髄optical EPSP 3）皮質脊髄軸索のライブ観察 4）シナプス除去に対する皮質側2Bの関与 3．シナプス除去過程における2b−/−および2a−/−の相違は何によるのか？ 1）NMDA電流の比較 2）2a−/−におけるカルシウム流入量の調整 4．皮質脊髄路シナプスにおける臨界期終了とNMDA受容体サブユニット 1）皮質脊髄路シナプス除去の臨界期（critical period） 2）臨界期終了前後に変化する物質 3）2a−/−における臨界期の延長 4）MTEPもしくはproBDNF投与による臨界期の再開 5）TBB投与による2Bのアップレギュレーションと臨界期の延長 おわりに 精神疾患遺伝因子と前頭前野の発達と機能 ジョンズホプキンス大学医学部精神医学部門 神谷 篤 45 はじめに 1．分子神経科学的アプローチによるリスク遺伝子研究 2．DISC1研究から学ぶべきこと 3．リスク遺伝子の動物モデル 4．nNOS signalingと前頭前野機能 おわりに 神経回路形成をつかさどる遺伝子発現プログラム 慶應義塾大学医学部 桑子 賢一郎 59 はじめに 1．軸索正中線交差と発現制御プログラム 1-1 転写制御 1-2 転写後制御 2．軸索誘導におけるRNAレベルでの発現制御機構 2-1 神経系RNA結合たんぱく質Musashi1 2-2 小脳前核ニューロンの神経回路と軸索正中線交差 2-3 Musashi1欠損マウスにおける軸索正中線交差の異常 2-4 Musashi1によるSlit受容体Robo3の転写後発現制御 2-5 Musashi1欠損マウスの異常とRobo3の発現低下 2-6 底板由来シグナルによるMusashi1-Robo3の時空間的発現制御 2-7 RNAレベルでの発現制御の必要性 3．神経回路形成過程の他のステップにおける遺伝子発現プログラム 3-1 特異的シナプス結合 3-2 軸索伸展期からシナプス形成期への移行 おわりに 雄の性機能をつかさどる脳−脊髄神経回路の解明 岡山大学大学院自然科学研究科地球生命物質科学専攻 坂本 浩隆 83 はじめに 1．腰髄におけるGRPニューロン系発見 1-1 腰髄GRPニューロン系のホルモン制御 1-2 精巣性女性化症（Tfm）モデル動物を用いた解析 1-3 In vivo機能解析 1-4 脊髄GRPニューロン系のストレス応答 2．間脳オキシトシンニューロンの脊髄GRPニューロン系への関与 2-1 腰髄におけるオキシトシンの線維分布と局所濃度 2-2 脊髄GRPニューロンにおけるオキシトシンに対する受容能 3．超高圧電子顕微鏡（HVEM）を用いた 微細構造レベルでの性機能をつかさどる神経回路系の解析 3-1 逆行性標識とGRP免疫電顕との二重標識 3-2 二重免疫電顕像を用いた三次元立体再構築・トモグラフィー法への応用 4．弱毒化狂犬病ウイルストレーサーを用いた 球海綿体筋からの脊髄GRPニューロンへの投射解析 5．神経細胞（ニューロン・グリア）特異的なアンドロゲン 受容体遺伝子欠損（ARNesCre）マウスを用いた解析 おわりに メカノセンサーによる受動的軸索伸長の制御 群馬大学大学院医学系研究科 柴崎 貢志 103 はじめに 1. 侵害熱センサーとして知られていたTRPV2は、 発生期にはメカノセンサーとして機能し、軸索伸長を促進している 2. TRPV2は内臓においてもメカノセンサーとして機能している 3. TRPV2は非常に微弱な機械刺激を感知する；受動的軸索伸長とTRPV2 4．TRPV2KOマウス解析と問題点 5．今後の展望 おわりに 神経特異的中間径フィラメントたんぱく質の細胞内動態 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科神経機能形態学分野 寺田 純雄 123 はじめに 1. 神経細胞における中間径フィラメントたんぱく質 2. ニューロフィラメントたんぱく質の特徴 3. ニューロフィラメントたんぱく質の細胞内輸送機構の解明経過 3-1 パルス標識法による古典的研究成果とその後の展開 3-2 構造仮説と重合体滑り仮説 3-3 統合仮説（ユニタリー仮説）とサブユニット輸送仮説 3-4 遅い輸送の分子機構 3-5 重合体滑り仮説vs.サブユニット輸送仮説 3-6 仮説の対立?何が問題か？ 4. 神経細胞内中間径フィラメントたんぱく質の動態の現場観察 4-1 神経系中間径フィラメントたんぱく質動態の観察系の確立 4-2 αインターネキシン／NF-M共重合体とNF-L／NF-M共重合体の重合動態 4-3 培養初代神経細胞内でのNF-Mの動態観察 4-4 観察結果から推定される動態の分子機構 5. 結 語−神経系中間径フィラメントたんぱく質の動態研究の今後 活動依存的な遺伝子発現誘導・突起伸展機構 東京大学大学院医学系研究科 神経生化学分野 尾藤 晴彦 155 はじめに 1．神経可塑性の誘導と記憶形成 2．長期可塑性保持と記憶固定化に必須な神経活動依存的転写 3．活動依存的転写制御のメカニズム 4．シナプスタギング仮説 5．Arcと逆シナプスタギング 6．CaMKK-CaMK?群による細胞骨格制御の可能性 7．膜アンカー型キナーゼであるCLICK-?/CaMK?γによるBDNF依存的樹状突起形態制御 8．CaMK?αによるGABA依存的軸索伸展制御 9．今後の課題 筋萎縮性側索硬化症のモデルマウスの作成 広島大学原爆放射線医科学研究所 丸山 博文 169 はじめに 1．筋萎縮性側索硬化症の新規原因遺伝子optineurinの同定1） 1-1 候補領域の同定 1-2 Optineurin遺伝子変異の同定 1-3 Optineurin変異の影響 1-4 OPTN変異例の臨床像 1-5 神経病理学的検討 2．筋萎縮性側索硬化症のモデルマウスの現状 2-1 SOD1遺伝子改変マウス 2-2 TDP-43遺伝子改変マウス 3．Optineurin変異によるモデルマウスの作成 4．考 察 おわりに 索 引 183 |