研究組織・メンバー

A02:MANネットワークの可視化と操作による脳情報動態学研究

研究代表者
小泉修一・山梨大学・院・医・教授
WEBhttps://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical_basic/pharmaco/1-Japanese/home.html

紹介文本文

脳機能は神経細胞が織りなす複雑な神経ネットワークの活動により規定されると考えられているが、脳には神経細胞より多い数のグリア細胞が存在している。最近の脳科学の飛躍的進歩により、グリア細胞が情報を発信していること、また神経細胞と双方向性にコミュニケーションをとっていることが明らかにされつつある。グリア細胞の存在比（グリア細胞数/神経細胞数）はヒトが最も多い。これは脳がヒトをヒトたらしめる器官である所以の普遍的原理に、神経細胞-グリア細胞間コミュニケーションによる情報処理・発信が大きな役割を果たしていることを示唆するものである。しかし、それぞれの細胞が双方の信号を受容・処理する様式、メカニズム、さらにそれがどの様に顕在化し、最終的な情報として発信されるのかは不明のままである。その原因の多くは、(1) 神経細胞−グリア細胞間コミュニケ−ションの場である神経（シナプス）−インターフェースグリアを正確に見る技術、(2) グリア機能を操作する技術、が不十分であったためと言える。本研究は、これまでの研究で見出したグリア細胞の微細突起（シナプス被覆部位をも含む）及び神経細胞機能を高速・高感度で同じに見る技術、種々分子生物学的手法等によりグリア機能（主にグリア伝達）を正確に操る技術、を駆使し、これらの疑問に答える。本研究では、グリア細胞（Microglia、Astrocyte）と神経細胞（Neuron）間ネットワークをとくに「MANネットワーク」と定義した（図）。MANネットワークの作動様式を丹念に解析することで、これらが脳情報動態に果たす役割及び分子メカニズムの解明を目指す。さらに本研究により、MANネットワーク解析データを考慮した新しい脳ネットワーク数理モデルの構築も期待できる。

MANネットワーク模式図

脳機能は、神経細胞(N)、アストロサイト（A）及びミクログリア(M) 間の積極的なコミュニケーションMANネットワークにより担われている。グリア伝達の操作、及びMANネットワークの高精細な可視化により、MANネットワークの作用様式、動作原理を明らかとし、脳情報動態におけるグリア細胞の役割を解明する。

文献

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