実験医学増刊 Vol.26 No.12

神経回路の制御と脳機能発現のメカニズム

細胞移動・接着から記憶・学習・行動発現までの分子基盤解明と研究を躍進させる最新技術

  • 真鍋俊也,岡本 仁/編
  • 2008年07月10日発行
  • B5判
  • 234ページ
  • ISBN 978-4-7581-0292-6
  • 定価:5,400円+税
  • 在庫:なし
    PDF版:あり
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神経回路はどのように形成され,どのように働き脳機能を発現しているのか?そのメカニズムを分子レベルで解明した最新レビュー集!神経回路の破錠による疾患や研究に欠かせないイメージングの最新技術も多数紹介!

目次

−概論− 神経回路の理解を介して統合される脳科学【岡本 仁】

  • 神経回路遺伝学の時代へ
  • 神経回路からみた神経科学の再構築

第1章 分子レベルからみた回路形成

1.大脳皮質ニューロンの運命決定機構【花嶋かりな】

  • 大脳皮質ニューロンの神経幹細胞
  • グルタミン酸作動性ニューロン
  • GABA作動性ニューロン

2.神経幹細胞運命決定を制御するエピジェネティクス機構【切替郁枝,堀 由貴奈,中島欽一】

  • DNAメチル化修飾による神経幹細胞の分化運命決定
  • ヒストン修飾による神経幹細胞の分化運命決定
  • non-coding RNAによる神経幹細胞分化制御

3.発生期大脳皮質を接線方向に移動するニューロンの起源と移動経路の制御機構【仲嶋一範】

  • 大脳皮質抑制性ニューロンの起源と移動経路
  • 大脳皮質抑制性ニューロンの各サブタイプの起源
  • 大脳皮質を接線方向に移動する抑制性ニューロン以外のニューロン
  • Cajal-Retzius細胞の接線方向移動を制御するしくみ

4.誘因性・反発性軸索ガイダンスを制御するカルシウムシグナル【戸島拓郎,上口裕之】

  • 軸索ガイダンス因子の作用
  • 細胞質カルシウムシグナルの調節機構
  • セカンドメッセンジャーによる成長円錐の旋回方向決定機構
  • 成長円錐の運動を制御するCa2+感受性分子

5.細胞接着分子によるシナプス形成機構【黒岡貴生,山本泰憲,匂坂敏朗】

  • シナプスの接着分子
  • 未熟なシナプス形成
  • シナプス前部・後部の形成
  • シナプスの維持
  • シナプスの再構築

6.セマフォリン/プレキシンシグナルによる神経回路形成機構【須藤文和】

  • プロテオグリカンによるSema5Aシグナルの制御
  • プレキシンによるセマフォリンシグナルの制御
  • ニューロピリン-1によるSema3E/plexin-D1シグナルの制御

7.大脳皮質における層形成【宮田卓樹】

  • 「インサイドアウト」パターンの解剖: 介在ニューロンのそれは二次的現象
  • ニューロンの「体まるごと」を意識する:層形成とニューロン極性化は不可分

8.経験依存的AMPA受容体シナプス移行【高橋琢哉】

  • シナプス長期増強とAMPA受容体
  • 経験依存的AMPA受容体シナプス移行

9.成熟脳において機能的・形態的シナプス可塑性を制御する分子─GluRδ2とCbln1【柚﨑通介】

  • GluRδ2とは
  • GluRδ2の驚くべき機能
  • GluRδ2はどのようにして機能を発揮するのか?

第2章 回路から行動へ

1.線虫の走性行動と学習にかかわる分子と神経回路【飯野雄一】

  • 走性行動の行動機構
  • 感覚刺激への応答を制御する神経回路
  • 走性行動の可塑性と学習記憶
  • 学習にかかわる分子と回路

2.ショウジョウバエ嗅覚連合学習における神経回路基盤【本庄 賢,古久保-徳永 克男】

  • ショウジョウバエ成虫における嗅覚連合学習
  • 嗅覚連合学習にかかわる神経回路
  • 報酬記憶と罰記憶の形成にかかわる神経回路
  • 幼虫を利用した解析

3.進化的保存に基づく情動行動制御神経回路の研究の可能性【青木田鶴,揚妻正和,相澤秀紀,岡本 仁】

  • 情動行動の神経回路
  • 情動行動を制御する神経回路の進化的保存
  • 情動行動の研究モデルとしてのゼブラフィッシュ
  • 生きたゼブラフィッシュの脳での神経活動の計測や操作
  • 情動神経系の中継核としての手綱核とその左右非対称性

4.硬骨魚類の逃避運動制御メカニズム【平田普三,小橋常彦,小田洋一】

  • 魚類の後脳に存在する多彩な網様体脊髄路ニューロン群
  • M細胞を中心とした逃避運動
  • M細胞に依存する早い逃避運動と依存しない早い逃避運動
  • グリシン作動性神経伝達の異常による逃避運動障害

5.ネトリンG:脊椎動物に固有の神経回路構築を支える分子基盤【西村-穐吉 幸子,糸原重美】

  • 脊椎動物の神経回路と層構造
  • ネトリンGと受容体
  • ネトリンG/NGLの相互作用と層構造

6.マウス脳の左右差【伊藤 功,重本隆一】

  • マウス海馬の非対称性
  • 将来の展望

7.目標達成行動におけるドーパミンの役割と統合失調症への関連【後藤幸織】

  • ドーパミンシステム
  • 神経回路レベルでの情報処理におけるドーパミンの役割
  • 認知および情動機能におけるドーパミンの役割
  • 統合失調症におけるドーパミン異常

8.オレキシンと睡眠・覚醒【桜井 武】

  • オレキシンとオレキシン受容体
  • モノアミン系・アセチルコリン系による睡眠・覚醒の制御機構
  • ナルコレプシーとは?
  • ナルコレプシーとオレキシン
  • オレキシン産生ニューロンへの入力系と制御機構
  • 報酬系および摂食行動と覚醒を結ぶオレキシン産生ニューロンの機能

9.眼球のサッケード運動と認知機能─サルを用いた研究パラダイム【加藤利佳子,伊佐 正】

  • サッケード生成に関与する脳内の神経回路
  • 上丘と脳幹内サッケード生成回路
  • Gapサッケード課題
  • 上丘ニューロンの活動促進によるエクスプレスサッケードの誘発
  • 上丘ニューロンの活動がサッケードの軌道および終止点に与える影響

第3章 神経回路研究に利用される技術

1.In vivoにおける神経活動の2光子励起観察法【喜多村和郎】

  • 2光子励起観察法の特徴
  • 実験法の概略
  • 単一ニューロン活動の可視化と電気生理計測
  • 神経回路活動の可視化 5.微細形態のタイムラプスイメージング

2.ヒト視覚野の視野表現地図と機能構造のfMRI研究【程 康,上野賢一】

  • 網膜部位再現マッピングの基礎
  • 頭頂皮質における視野表現地図
  • 外側後頭皮質における視野表現地図
  • 腹側後頭皮質における視野表現地図
  • 認知マッピング手法により頭頂皮質,前頭皮質,前頭前野皮質に見出された網膜部位再現地図
  • ヒト視覚皮質における細機能構造のマッピング

3.蛍光色素を用いたシナプス前部機能イメージング【神谷温之】

  • 軸索標識法によるシナプス前部への選択的な蛍光プローブ導入法
  • シナプス前部Ca2+イメージングを使って何がわかったか
  • シナプス前部膜電位測定で何がわかったか

4.シナプス形成過程の生体内可視化【高坂洋史,能瀬聡直】

  • シナプス形成の生体内可視化
  • ショウジョウバエ胚神経筋結合系の生体内シナプス形成過程
  • 生体内シナプス形成における分子集積を追う
  • 細胞接着分子によるシナプス誘導

5.DICE-K法を利用した,学習と記憶における海馬神経回路の機能解析【仲柴俊昭】

  • マウス遺伝学
  • DICE-K法
  • TSPの行動学上の意義

6.イムノトキシン細胞標的法【小林和人,深堀良二】

  • 実験技法
  • 回路研究への応用

第4章 神経回路の破綻による疾患

1.自閉症モデルマウス【内匠 透】

  • 単一遺伝子症候群
  • ゲノム異常
  • 環境要因

2.自閉症の遺伝要因とCAPS2遺伝子【定方哲史,篠田 陽,古市貞一】

  • 自閉症に関連する候補遺伝子
  • CAPS2遺伝子と自閉症

3.「ポスト・疾患リスク遺伝因子」の統合失調症神経科学【林 朗子,澤 明】

  • 精神疾患における経路生物学
  • 経路について

4.成体脳におけるニューロン新生と脳梗塞後の神経再生メカニズム【金子奈穂子,澤本和延】

  • 成体脳の脳室下帯におけるニューロン新生
  • 脳梗塞後のニューロン新生

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