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広視野・高解像度・高速イメージングが拓くマルチスケール神経動態

共催：ミルテニーバイオテク株式会社

記憶学習のための全脳アストロサイト-神経連関 アストロサイトは脳内に広く分布するグリア細胞であり、多様なシグナルの入出力を介して神経回路の機能調節に関与することが明らかになりつつある。一方で、学習・記憶に関わる行動中に、いつ・どこのアストロサイトがどのように活性化され、神経回路および行動に影響するかについては未解明な点が多く残されている。本講演では、全脳スケールで行動関連アストロサイトを同定・解析する手法を用いて、アストロサイト-神経連関による新たな記憶再編制御メカニズムを明らかにした研究を紹介する。特に、情動記憶処理に伴い活性化される一部のアストロサイトの全脳分布、分子特性、行動機能の解析を統合することで、記憶を支えるアストロサイト・アンサンブルの実体に迫れることを示す。 広視野・高解像度・高速イメージングが拓くマルチスケール神経動態 脳機能は、複数領域にまたがる神経細胞活動の相互作用から生み出される。その理解には、広い視野、細胞レベルの解像度、そして刻々と変化する活動を捉える撮像速度が不可欠である。私たちは、大型対物レンズと高感度光検出系を備えた広視野2光子顕微鏡FASHIO-2PMを開発し、マウス大脳新皮質の3 &times; 3 mm&sup2;視野内で1万個を超える神経細胞活動を7.5&ndash;15 Hzで同時記録した。これにより、大脳皮質ネットワークがスモールワールド性を示し、希少なハブ細胞を含むことを明らかにした。さらに、覚醒、睡眠、麻酔状態の比較から、睡眠・麻酔下では単一細胞スケールでネットワークがサブネットワークに分かれ、その構成細胞は空間的に入り混じっていた。一方、細胞スケールのネットワークを粗視化すると、サブネットワークは空間的に局在化した。本講演では、FASHIO-2PMによるマルチスケール神経動態解析と、次世代広視野顕微鏡および関連イメージング技術との連携可能性を紹介する。

NEURO2026

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[1LS02-02]広視野・高解像度・高速イメージングが拓くマルチスケール神経動態

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