神経回路構造を明らかにするためには、全脳レベルからシナプスレベルまで、複合的な階層システムを解析しなければならない。申請者は、単一神経細胞レベルで軸索投射様式を解析し、そこに共通する『原理・原則』を見出すことで、中枢神経系の基本構築解明を目指してきた。しかし、これまでに用いてきた手法には、技術的制約や実験効率といった観点から、多くの問題点があった。そこで本研究課題では
- 目的とする神経細胞を隅々まで標識し、高速かつ高解像度でイメージングする基盤技術
- 厚みのある標本で、シナプス前・後構造を標識する基盤技術
- 『マクロ−メゾ−ミクロ』の各階層をシームレスに解析する実践的応用開発を推進し、従来法の問題点を解決する。また、光学顕微鏡(LM)の枠を超え、超微細構造解析を目的とした電子顕微鏡(EM)イメージングも展開する。
2019
Okunomiya T., Hioki H., Nishimura C., Yawata S., Imayoshi I., Kageyama R., Takahashi R., Watanabe D. (2019) Generation of a MOR-CreER knock-in mouse line to study cells and neural circuits involved in mu opioid receptor signaling. Genesis, 58: e23341.
doi: 10.1002/dvg.23341.
Hwang J., Koike M., Hioki H. (2019) Reduction of freezing behavior by acupuncture stimulation at HT7 in contextual fear-conditioned mice. Juntendo Medical Journal, 65: 554-560.
doi: 10.14789/jmj.2019.65.JMJ19-OA17.
2018
日置寛之, 濱裕, 宮脇敦史 (2018) 組織透明化技術. 実験医学 36: 3564-3566.
日置寛之 (2018) 透明化技術が切り拓くバイオイメージングの新たな展開. 組織細胞化学, 195-206.
Shibata K.I., Tanaka T., Hioki H., Furuta T. (2018) Projection Patterns of Corticofugal Neurons Associated with Vibrissa Movement. eNeuro, 5(5): pii: ENEURO.0190-18.2018.
doi:10.1523/ENEURO.0190-18.2018.
Hioki H., Sohn J., Nakamura H., Okamoto S., Hwang J., Ishida Y., Takahashi M., Kameda H. (2018) Preferential Inputs from Cholecystokinin-Positive Neurons to the Somatic Compartment of Parvalbumin-Expressing Neurons in the Mouse Primary Somatosensory Cortex. Brain Research, 1695: 18-30.
doi:10.1016/j.brainres.2018.05.029.
Okamoto K., Hitora-Imamura N., Hioki H., Ikegaya Y. (2018) GABAergic malfunction in the anterior cingulate cortex underlying maternal immune activation-induced social deficits. Journal of neuroimmunology, 321: 92-96.
doi:10.1016/j.jneuroim.2018.06.006.
Ohara S., Onodera M., Simonsen Ø.W., Yoshino R., Hioki H., Iijima T., Tsutsui K.I., Witter M.P. (2018) Intrinsic Projections of Layer Vb Neurons to Layers Va, III, and II in the Lateral and Medial Entorhinal Cortex of the Rat. Cell Reports, 24(1): 107-116.
doi:10.1016/j.celrep.2018.06.014.
Nakano Y., Karube F., Hirai Y., Kobayashi K., Hioki H., Okamoto S., Kameda H., Fujiyama F. (2018) Parvalbumin-producing striatal interneurons receive excitatory inputs onto proximal dendrites from the motor thalamus in male mice. Journal of Neuroscience Research, 96(7): 1186-1207.
doi:10.1002/jnr.24214.
Norimoto H., Makino K., Gao M., Shikano Y., Okamoto K., Ishikawa T., Sasaki T., Hioki H., Fujisawa S., Ikegaya Y. (2018) Hippocampal ripples down-regulate synapses. Science, 359: 1524-1527.
doi:10.1126/science.aao0702.
Iwano S., Sugiyama M., Hama H., Watakabe A., Hasegawa N., Kuchimaru T., Tanaka KZ., Takahashi M., Ishida Y., Hata J., Shimozono S., Namiki K., Fukano T., Kiyama M., Okano H., Kizaka-Kondoh S., McHugh TJ., Yamamori T., Hioki H., Maki S., Miyawaki A. (2018) Single-cell bioluminescence imaging of deep tissue in freely moving animals. Science, 359: 935-939.
doi:10.1126/science.aaq1067.
2017
Safari MS., Mirnajafi-Zadeh J., Hioki H., Tsumoto T. (2017) Parvalbumin-expressing interneurons can act solo while somatostatin-expressing interneurons act in chorus in most cases on cortical pyramidal cells. Scientific reports, 7: 12764.
doi:10.1038/s41598-017-12958-4.
Hirai D., Nakamura KC., Shibata KI., Tanaka T., Hioki H., Kaneko T., Furuta T. (2017) Shaping somatosensory responses in awake rats: cortical modulation of thalamic neurons. Brain Structure and Function, 223: 851-872.
doi:10.1007/s00429-017-1522-z.
Kuramoto E., Iwai H., Yamanaka A., Ohno S., Seki H., Tanaka YR., Furuta T., Hioki H., Goto T. (2017) Dorsal and ventral parts of thalamic nucleus submedius project to different areas of rat orbitofrontal cortex: a single neuron-tracing study using virus vectors. The Journal of Comparative Neurology, 525: 3821-3839.
doi:10.1002/cne.24306.
Sohn J., Takahashi M., Okamoto S., Ishida Y., Furuta T., Hioki H. (2017) A Single Vector Platform for High-Level Gene Transduction of Central Neurons: Adeno-Associated Virus Vector Equipped with the Tet-Off System. PLoS One, 12: e0169611.
doi:10.1371/journal.pone.0169611.
Hamamoto H., Kiyokage E., Sohn J., Hioki H., Harada T., Toida K. (2017) Structural Basis for Cholinergic Regulation of Neural Circuits in the Mouse Olfactory Bulb. The Journal of Comparative Neurology, 525, 574-591.
doi:10.1002/cne.24088.
Kuramoto E., Pan SX., Furuta T., Tanaka YR., Iwai H., Yamanaka A., Ohno S., Kaneko T., Goto T., Hioki H. (2017) Individual Mediodorsal Thalamic Neurons Project to Multiple Areas of the Rat Prefrontal Cortex: A Single Neuron-Tracing Study Using Virus Vectors. The Journal of Comparative Neurology, 525: 166-185.
doi:10.1002/cne.24054.
日置寛之,濱裕,孫在隣,黄晶媛,並木香奈,星田哲志,黒川裕,宮脇敦史. (2017) マクロレベルからナノレベ ルまでの連続イメージング. 生体の科学, 68: 416-417.
doi:10.11477/mf.2425200672.
日置寛之,濱裕,孫在隣,黄晶媛,並木香奈,星田哲志,黒川裕,宮脇敦史. (2017) 脳透明化技術の現状と今後の発展―ScaleS法に焦点を当てて―, 日本薬理学雑誌, 149: 173-179.
doi:10.1254/fpj.149.173.