計画研究

A04 システム神経科学班

【課題名】

モデル動物脳におけるマルチセルラ情報表現

【達成目標】

モデル動物(げっ歯類のマウス)を対象とし、運動課題実行時の大脳皮質での多細胞(マルチセルラ)神経活動、大脳皮質・運動野損傷後の自己修復、さらには損傷部位への神経細胞移植による自己組織的機能補填の脳内基盤を明らかにする。

【具体的計画】

大脳皮質・運動野損傷モデルの実験系を用いて、損傷前後および運動機能回復過程における運動課題実行時の大脳皮質での神経活動変化を、高速・広視野で単一細胞での2色同時 in vivo カルシウムイメージング可能なマクロズーム・多点走査型共焦点顕微鏡を用いて計測し、運動課題の成功率や学習曲線との相関関係を解析する。
高次元時系列データの定量解析は情報科学の側から見てもチャレンジングな研究課題であるため、A01班との連携の基で進め、汎用的なRNNモデルとして記述するための各種パラメータを推定する(マルチセルラRNNモデル)。さらに、培養細胞系(A02班)での自発活動計測や損傷実験との比較対照を通じて、培養モデル系の「脳らしさ」を定量する(マルチセルラ再構成)

In vivo Caイメージングによる生体脳活動計測
In vivo Caイメージングによる生体脳活動計測

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