2009年12月29日火曜日

論文12/29/09

PLoS Genetics
Progressive Purkinje Cell Degeneration in tambaleante Mutant Mice Is a Consequence of a Missense Mutation in HERC1 E3 Ubiquitin Ligase
Tomoji Mashimo, Ouadah Hadjebi, Fabiola Amair-Pinedo, Toshiko Tsurumi, Francina Langa, Tadao Serikawa, Constantino Sotelo, Jean-Louis Guénet, Jose Luis Rosa
HERC1の変異がプルキンエ細胞の変性をひき起こす。

Nature Neuroscience
A robust and high-throughput Cre reporting and characterization system
for the whole mouse brain pp133 - 140
Linda Madisen, Theresa A Zwingman, Susan M Sunkin, Seung Wook Oh,
Hatim A Zariwala, Hong Gu, Lydia L Ng, Richard D Palmiter,
Michael J Hawrylycz, Allan R Jones, Ed S Lein and Hongkui Zeng
Allen InstituteのCre蛍光レポーターライン

Neuron
Rewarded Outcomes Enhance Reactivation of Experience in the Hippocampus
A.C. Singer and L.M. Frank

2009年12月23日水曜日

論文12/23/09

Nature
Parental origin of sequence variants associated with complex diseases
Augustine Kong et al.
ヒトの病気に関わる変異とインプリンティング。

Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring
motor memories
Tonghui Xu et al.
forelimb reaching taskによる運動皮質のスパイン形成の観察

Stably maintained dendritic spines are associated with lifelong memories
Guang Yang, Feng Pan and Wen-Biao Gan
enviromental enrichmentとrotorodによるスパイン形成の観察

2009年12月12日土曜日

論文12/12/09

Science
GABAergic Hub Neurons Orchestrate Synchrony in Developing Hippocampal Networks
P. Bonifazi et al.
A model for the topology of brain networks incorporates a morpho-functional description of neuronal hubs.

J Neurosci
Functional Excitatory Microcircuits in Neonatal Cortex Connect Thalamus and
Layer 4
Cuiping Zhao, Joseph P. Y. Kao, and Patrick O. Kanold
J. Neurosci. 2009;29 15479-15488

Nature
X-ray structure, symmetry and mechanism of an AMPA-subtype glutamate
receptor pp745-756
Alexander I. Sobolevsky, Michael P. Rosconi and Eric Gouaux
AMPA受容体の立体構造、活性化・不活性化メカニズム。

Chiral blastomere arrangement dictates zygotic left–right asymmetry
pathway in snails pp790-794
Reiko Kuroda, Bunshiro Endo, Masanori Abe and Miho Shimizu
なぜかPIが第一著者になっていますね。

2009年12月2日水曜日

実験と遊び心

 実験は今のところうまく動いています。二光子顕微鏡で脳を見るのって、なんだかちょっとダイビングみたいですね。深く深く覗いていくと、見たこともない風景がひろがってくる。これは非常に面白いです。沖縄でシュノーケリングしたのを思い出します。顕微鏡について私の好みを言わせてもらえば、「見る」という顕微鏡本来の機能を徹底して追求したものがいい。シンプルで余分な機能のついていないものがよいです。それから車やカメラと同様に顕微鏡も操作感は大事です。見ている最中の「こうしたい」っていうアイデアが、次の瞬間にパッと実現できるようなものがいいですね。

 研究所について調べものをしていたときに偶然「CDBラボパニック」という、生物学実験を模したゲームのサイトを見つけました。実験の合間の息抜きにするには、あまりにも実験そのものに近すぎるゲームですが。。。キャラクターの外見を変えられたりとかは、芸が細かいです。セルソーターやシークエンサーのゲームは、ちょっと「太鼓の達人」に似ていますね。タイミングが命です。

2009年11月30日月曜日

論文11/30/09

Current Opinion in Neurobiology
技術に関するレビュー2つ
Electrophysiological recordings from behaving animals—going beyond spikes Pages 513-519
Edith Chorev, Jérôme Epsztein, Arthur R Houweling, Albert K Lee, Michael Brecht

Optical probing of neuronal ensemble activity Pages 520-529
Benjamin F Grewe, Fritjof Helmchen

Nature Genetics
A small recurrent deletion within 15q13.3 is associated with a range
of neurodevelopmental phenotypes. pp1269 - 1271
Marwan Shinawi et al.
ヒト染色体15q13.3の微小結失で発達障害がおこる。原因遺伝子はCHRNA7? (alpha7アセチルコリン受容体)

PLoS Biology
Explaining the Linguistic Diversity of Sahul Using Population Models
Ger Reesink, Ruth Singer, Michael Dunn
オーストラリア、ニューギニア地域の言語の多様性を、その言語構造によってベイスクラスタリングで解析すると、10の祖先言語が同定された。

Nature Neuroscience
Experience-dependent compartmentalized dendritic plasticity in
rat hippocampal CA1 pyramidal neurons pp1485 - 1487
Judit K Makara, Attila Losonczy, Quan Wen and Jeffrey C Magee
enriched environmentにおいたラットのCA1細胞では、A-type K+ channelのダウンレギュレーションによって樹状突起のNa+スパイクの伝播が変化する。

Dynamic DNA methylation programs persistent adverse effects of early-life stress
pp1559 - 1566
Chris Murgatroyd, Alexandre V Patchev, Yonghe Wu, Vincenzo Micale,
Yvonne Bockmuhl, Dieter Fischer, Florian Holsboer, Carsten T Wotjak,
Osborne F X Almeida and Dietmar Spengler
生後初期のストレスはargining vassopressin遺伝子のMeCP2の結合部位のメチル化を減少させることでその発現を増加させる。

Cell
The Amygdala Is a Chemosensor that Detects Carbon Dioxide and Acidosis to Elicit Fear Behavior
A.E. Ziemann, J.E. Allen, N.S. Dahdaleh, I.I. Drebot, M.W. Coryell, A.M. Wunsch, C.M. Lynch, F.M. Faraci, M.A. Howard, III, M.J. Welsh, and J.A. Wemmie
アミグダラのacid-sensing ion channel ASIC1aがCO2レベルの増加によるpH変化を検出して行動レベルでの恐怖反応をひき起こす。

Nature Methods

Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved
GCaMP calcium indicators pp875 - 881
Lin Tian et al.
GCaMP3のcharacterization

A genetically encoded reporter of synaptic activity
in vivo pp883 - 889
Elena Dreosti, Benjamin Odermatt, Mario M Dorostkar and Leon Lagnado
GCaMP2をsynaptophysinにつないでzebrafishでイメージングすると、spikingとsubthresholdの両方がイメージングできる。

2009年11月22日日曜日

論文11/22/09

Frontiers in Integrative Neuroscience
Visual cortex plasticity evokes excitatory alterations in the hippocampus
Marian Tsanov and Denise Manahan-Vaughan
Freely moving adult ratsのDGでのオシレーションとVCのLFPの相関。

European Journal of Neuroscience
Avian hippocampal role in space and content memory
Meghan C. Kahn, Verner P. Bingman
ハトの海馬は空間学習だけでなく、非空間的な役割(ゴールの質の識別)ももつ。

Journal of Neuroscience
Functional Clustering of Neurons in Motor Cortex Determined by Cellular
Resolution Imaging in Awake Behaving Mice
Daniel A. Dombeck, Michael S. Graziano, and David W. Tank
awake behaving miceの運動野における細胞活動のクラスタリング


Adult-Born Hippocampal Neurons Are More Numerous, Faster Maturing, and More
Involved in Behavior in Rats than in Mice
Jason S. Snyder, Jessica S. Choe, Meredith A. Clifford, Sara I. Jeurling,
Patrick Hurley, Ashly Brown, J. Frances Kamhi, and Heather A. Cameron
成体神経新生のマウスとラットの種差

PNAS
Long-range retrograde spread of LTP and LTD from optic tectum to retina Jiu-lin Du, Hong-ping Wei, Zuo-ren Wang, Scott T. Wong, and Mu-ming Poo
オタマジャクシのretinotectal synapsesでおこるLTPとLTDがBDNFとNOによるシグナルを介して逆行性に網膜に伝わる。

Visually evoked activity in cortical cells imaged in freely moving animals
Juergen Sawinski, Damian J. Wallace, David S. Greenberg, Silvie Grossmann, Winfried Denk, and Jason N. D. Kerr


Cell
Adult Neurogenesis Modulates the Hippocampus-Dependent Period of Associative Fear Memory T. Kitamura, Y. Saitoh, N. Takashima, A. Murayama, Y. Niibori, H. Ageta, M. Sekiguchi, H. Sugiyama, and K. Inokuchi

Nature
Predicting new molecular targets for known drugs
Michael J. Keiser et al.
化合物の類似性によって標的との相互作用を計算的に予測する。

Human-specific transcriptional regulation of CNS development genes by
FOXP2
Genevieve Konopka et al.
ヒトの失語症で見られるFOXP2の変異を導入すると、遺伝子発現が変化する。

Frequency of gamma oscillations routes flow of information in the
hippocampus
Laura Lee Colgin et al.

2009年11月8日日曜日

論文11/8/09

J. Neurophys.

Intrinsic Neuronal Excitability Is Reversibly Altered by a Single Experience in Fear Conditioning Bridget M. McKay*, Elizabeth A. Matthews*, Fernando A. Oliveira and John F. Disterhoft
一度の恐怖条件付けで海馬ニューロンの膜興奮性が変化する。

Current Biology

Ancient DNA Reveals Lack of Continuity between Neolithic Hunter-Gatherers and Contemporary Scandinavians
Helena Malmström, M. Thomas P. Gilbert, Mark G. Thomas, Mikael Brandström, Jan Storå, Petra Molnar, Pernille K. Andersen, Christian Bendixen, Gunilla Holmlund, Anders Götherström1, and Eske Willerslev
古代スカンジナビア人のDNAを解析すると、当時のHunter-gatherスタイルを営んでいた人たちは現代の東バルト人の先祖であり、現代のスカンジナビア人の祖先とは異なる。

Reciprocal Face-to-Face Communication between Rhesus Macaque Mothers and Their Newborn Infants
Pier Francesco Ferrari1, Annika Paukner, Consuel Ionica and Stephen J. Suomi
ヒトでなくマカクにも母子の相互コミュニケーションが存在する。

鎌倉散策

 サンフランシスコにいたときにお世話になった日本人女性の大家さんが、神奈川のご実家に先月からひと月ほど一時帰国しているということで、今日は藤沢までごあいさつに行ってきました。藤沢駅でお昼過ぎに待ち合わせて江の電で鎌倉へ向かったのですが、海岸にそって走る江の電に揺られながらサンフランシスコのローカルな話をしていると、なんだかつじつまの合わない夢をみているような不思議な気分になってきます。鶴岡八幡宮をのんびりと散歩すると、七五三を祝う家族や、結婚式をあげている夫婦の姿がみられたり、それから立派な菊の展覧会があったりして、のんびりとした気分になりました。大家さんはもう結構な年齢のはずなのに、おしゃれで好奇心旺盛で大変素敵な方です。私はサンフランシスコ滞在中にあの家に住むことができて、本当によかったと思っています。

 最近読んでいる本は木村資生『生物進化を考える』(岩波新書)。一流の研究者の解説によって発行当時(1989年)までの進化論の発展の歴史がわかる良著です。昔の新書はこんなふうに丁寧に書かれた本が多かった気がしますね。今でも良い本はひそかに出版されているのでしょうが、多くのつまらない本に埋もれてしまっているのか、そういう本を探しあてる苦労はますます大きくなっている感があります。

2009年10月30日金曜日

論文10/30/09

Cell
Architecture-Dependent Noise Discriminates Functionally Analogous Differentiation Circuits
T. Çagatay, M. Turcotte, M.B. Elowitz, J. Garcia-Ojalvo, and G.M. Süel
バクテリアの遺伝的回路を人工の回路と比較すると、自然の回路は分子的ノイズが多いが、変化する環境条件にはよりうまく対応できる。

Writing Memories with Light-Addressable Reinforcement Circuitry
A. Claridge-Chang, R.D. Roorda, E. Vrontou, L. Sjulson, H. Li, J. Hirsh, and G. Miesenböck A

Neural Circuit Mechanism Integrating Motivational State with Memory Expression in Drosophila
M.J. Krashes, S. DasGupta, A. Vreede, B. White, J.D. Armstrong, and S. Waddell

ハエにおける記憶の操作2題


Neuron
Metaplasticity Governs Natural Experience-Driven Plasticity of Nascent Embryonic Brain Circuits
D. Dunfield and K. Haas
オタマジャクシでのin vivoカルシウムイメージング。視覚刺激のパターンによって神経細胞集団の反応性を活動履歴依存的かつNMDA受容体依存的に長期増強、抑圧できる。

nature

Genome evolution and adaptation in a long-term experiment with Escherichia coliJeffrey E. Barrick1,7, Dong Su Yu2,3,7, Sung Ho Yoon2, Haeyoung Jeong2, Tae Kwang Oh2,4, Dominique Schneider5, Richard E. Lenski1 & Jihyun F. Kim2,6
40000世代にわたって培養した大腸菌のゲノムをシークエンスすると、変異の速度は一定だったにもかかわらず、その変異のほとんどはbeneficialなものだった。同じ系統が後に速い変異速度を示したときは、その変異の多くは中立的だった。

Visual but not trigeminal mediation of magnetic compass information in a migratory bird Manuela Zapka1, Dominik Heyers1, Christine M. Hein1, Svenja Engels1, Nils-Lasse Schneider1, Jörg Hans1, Simon Weiler1, David Dreyer1, Dmitry Kishkinev1, J. Martin Wild2 & Henrik Mouritsen1

migratory songbirdsの地磁気によるnavigationには視覚情報が大事。

Regulation of cortical microcircuits by unitary GABA-mediated volume transmission Szabolcs Oláh1, Miklós Füle1, Gergely Komlósi1, Csaba Varga1, Rita Báldi1, Pál Barzó2 & Gábor Tamás1

neurogliaform cellsが放出するGABAと、そのシナプス外GABA受容体を介した伝達の役割

Sleep deprivation impairs cAMP signalling in the hippocampus
Christopher G. Vecsey et al.
睡眠剥奪により海馬のPKA依存性可塑性と記憶が障害される。

Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual
navigation
Christopher D. Harvey, Forrest Collman, Daniel A. Dombeck and David W. Tank
何もいうことはありません。

Science
Sequential Processing of Lexical, Grammatical, and Phonological Information Within Broca's Area
N. T. Sahin et al.
Intracranial electrodes record activity in a language-associated area of the brain as words are identified and produced.

Fast Synaptic Subcortical Control of Hippocampal Circuits
Viktor Varga, Attila Losonczy,, Boris V. Zemelman,* Zsolt Borhegyi, Gábor Nyiri, Andor Domonkos, Balázs Hangya, Noémi Holderith, Jeffrey C. Magee, Tamás F. Freund
Rapheからのセロトニン性神経が海馬の介在ニューロンの活動を直接調節する。

nature reviews neuroscience
What does the retrosplenial cortex do?
Seralynne D. Vann, John P. Aggleton and Eleanor A. Maguire

The Allen Brain Atlas: 5 years and beyond
Allan R. Jones, Caroline C. Overly and Susan M. Sunkin

PNAS
Transgenic songbirds offer an opportunity to develop a genetic model for vocal learning
R. J. Agate, B. B. Scott, B. Haripal, C. Lois, and F. Nottebohm

Layer-specific network oscillation and spatiotemporal receptive field in the visual cortex Wenzhi Sun and Yang Dan

ラットの視覚野のin vivo whole-cellで、L2/3では遅いオシレーションを示し、視覚反応は長くRFは大きい、L5では速いオシレーションが見られ、視覚反応は一過性でRFは小さい。

Monkey drumming reveals common networks for perceiving vocal and nonvocal communication sounds
Ryan Remedios, Nikos K. Logothetis, and Christoph Kayser
マカクのdrumming とvocalizationによってマカクのcaudal auditory cortexとamygdalaが活性化する。他に行動観察など。

Evolutionary replacement of UV vision by violet vision in fish
Takashi Tada, Ahmet Altun, and Shozo Yokoyama

scabbardfishの色素SWS1 を解析するとUVvisonからviolet visionへの変化は進化の過程でPhe86のdeletionにより起こったことが示唆される。

J Neurophys
Neural Correlates of Novel Object and Novel Location Recognition Behavior
in the Mouse Anterior Cingulate Cortex
Aldis P. Weible, David C. Rowland, Raina Pang, and Clifford Kentros

Nature Neuroscience
Basal forebrain activation enhances cortical coding of natural scenes
Michael Goard and Yang Dan
The nucleus basalis is thought to regulate arousal and attention via
release of acetylcholine in the cortex. Here the authors report that
nucleus basalis stimulation in rats results in a decorrelation between
visual cortical neurons as a result of activation of cortical muscarinic
receptors and an increase in the reliability of responses to natural
scenes as a result of more distributed changes along the visual pathway.

Functional consequences of animal-to-animal variation in circuit
parameters
Jean-Marc Goaillard, Adam L Taylor, David J Schulz and Eve Marder
The authors found considerable preparation-to-preparation variability
in the strength of two identified synapses, the amplitude of a
modulator-evoked current and the expression of six ion channel
genes in the pyloric circuit of the crab stomatogastric ganglion.
These parameters correlated with circuit performance. Circuits produced
similar outputs because of compensatory and coordinated changes among
the parameters.


2009年10月21日水曜日

SfN2009総評


学会の最終日の朝、シカゴにいます。

今回の学会の全体的印象を挙げると
1)optogeneticsが、特にStanfordとMITあたりを中心にかなりの勢いで普及している。
2)イメージングと神経回路の操作に関する技術もまた、かなり勢いで進歩している。

より具体的には
3)二光子のカルシウムイメージングが普通の技術になり、今まで聞いたことがないような研究室までできるようになっている。
4)マウス、ラットを使った実験は覚醒標本からの記録が増えている。

ということです。

今年から自分の研究分野が変わったこともあって、業界の動向を知る点で、今年は学会に来て非常に来てよかったです。これからの数年で神経科学は大変様変わりする予感がします。こうした情報を知らなかったら次の1年間無駄な努力をするところでした。アメリカにいたころはSfNへの参加は2年に1度でしたが、日本に帰ってきて口コミの情報量が圧倒的に減ったことを考えると、これからは毎年参加した方がいいと思いました。

写真はシカゴのブルースバー"Blue Chicago"での一コマ。

2009年10月16日金曜日

『東京ノート』そして出発

 一度みたいと思っていた平田オリザの青年団、ゆうべ近所の富士見市民文化会館で『東京ノート』の公演があったので、車で迷いながら会場まで到着。話には聞いていたけど、平田オリザのスタイルは複数のドラマが同時進行するリアルな会話劇で、今まで見たどの演劇とも似ていなく、「こんなふうに演劇がつくれるのか」といたく感心しました。私も今までと全く異なったアイデアの上に自分の研究を作ってみたいものです。観劇から帰ってからは研究室で申請書の仕上げ。夜中12時過ぎまでかかったけど、まずまずの出来です。

今日は午後から学会のために成田からシカゴに飛びます。ポスター発表は

Title: A genomic imprinting effect on experience-dependent cortical plasticity produced by a maternal deficiency of the ubiquitin ligase gene Ube3a
Session Title: Synaptogenesis: New Molecules and Mechanisms
Date and Time: Monday Oct 19, 2009 1:00 PM - 5:00 PM
Location: South Hall A

です。では学会でお会いしましょう。

2009年10月12日月曜日

論文10/12/09

PNAS
Interareal coordination of columnar architectures during visual cortical development Matthias Kaschube, Michael Schnabel, Fred Wolf, and Siegrid Löwel
ネコ視覚野の方位選択性地図の間隔を左右のV1およびV1とV2で比較すると、異なる領域かんで相関が見られる。このマッチングは発達過程とともに現れる。

nature

Gene therapy for red–green colour blindness in adult primatesKatherine Mancuso1, William W. Hauswirth, Qiuhong Li, Thomas B. Connor, James A. Kuchenbecker, Matthew C. Mauck, Jay Neitz & Maureen Neitz
AAVで赤緑色盲のサルの網膜にL−opsinを発現させると、成体に対する処置であるにも関わらず三色視が回復する。

A genome-wide linkage and association scan reveals novel loci for autism
Lauren A. Weiss1, Dan E. Arking & The Gene Discovery Project of Johns Hopkins & the Autism Consortium
ヒト染色体5p15の領域が自閉症と連鎖する。その近傍にあるsema5Aの発現が患者で有為に減っている。

JNeurosci
Cocaine Exposure In Utero Alters Synaptic Plasticity in the Medial
Prefrontal Cortex of Postnatal Rats
Hui Lu, Byungkook Lim, and Mu-ming Poo
in uteroでコカイン暴露されたP15-42ラットのmPFCのL5ではGABAが抑制されてLTPが亢進する。行動でみると薬物に対するlocomotor activityの感受性が落ちる

2009年10月5日月曜日

論文10/5/09

Cell
Estrogen Masculinizes Neural Pathways and Sex-Specific Behaviors
M.V. Wu, D.S. Manoli, E.J. Fraser, J.K. Coats, J. Tollkuhn, S.-I. Honda, N. Harada, and N.M. Shah
アロマターゼがテストステロンをエストロゲンに変える。アロマターゼ陽性細胞のオス特異的行動の役割

Stringent Specificity in the Construction of a GABAergic Presynaptic Inhibitory Circuit
J.N. Betley, C.V.E. Wright, Y. Kawaguchi, F. Erdelyi, G. Szabo, T.M. Jessell, and J.A. Kaltschmidt
脊髄の抑制性介在細胞が感覚神経終末由来のBDNFで分化促進される。

PLoS Biology
Circadian and Social Cues Regulate Ion Channel Trafficking
Michael R. Markham, M. Lynne McAnelly, Philip K. Stoddard, Harold H. Zakon
電気魚の電気器官では夜にACTHの作用でNaチャネルのトラフィッキングが増える

J.Neurosci
Spontaneous Bursting Activity in the Developing Entorhinal Cortex
Maxim G. Sheroziya, Oliver von Bohlen und Halbach, Klaus Unsicker, and
Alexei V. Egorov

Science
Coat Variation in the Domestic Dog Is Governed by Variants in Three Genes
E. Cadieu et al.
Huge variations in the coats of purebred dogs can be explained by the combinatorial effects of only three genes.
Ribosomal Protein S6 Kinase 1 Signaling Regulates Mammalian Life Span
C. Selman et al.
A signaling pathway in mice mediates the effects of caloric restriction that protect against age-related diseases.

2009年9月26日土曜日

論文9/26/08


PLoS Genetics
The Ataxia (axJ) Mutation Causes Abnormal GABAA Receptor Turnover in Mice
axJがコードするUsp14はPurkinje細胞上のGABAaa1受容体のターンオーバーを調節する。

Science
On Universality in Human Correspondence Activity
R. D. Malmgren et al.
ヒトの手紙のやりとりのネットワークの特徴。circadian cycle, task repetition, and changing communication needs. アインシュタインを例に。emailと手紙の比較。

PNAS
Genetic perturbation of postsynaptic activity regulates synapse elimination in developing cerebellumErika Lorenzetto, Luana Caselli, Guoping Feng, Weilong Yuan, Jeanne M. Nerbonne, Joshua R. Sanes, and Mario Buffelli
L7下にクロライドチャネルを発現するとclimbing fiberのmultile innervationが持続する。

Cooperative synapse formation in the neocortex
ラットバレルではニューロン間のsynapse形成にcooperativityがある。ある一定数以上のsynapseがないと安定化されない。


Spiking in primary somatosensory cortex during natural whisking in awake head-restrained rats is cell-type specific
Christiaan P. J. de Kock and Bert Sakmann
awake, head-restrained ラットバレル。whiskingはL5Aの細胞の発火頻度を特異的に増加させる。


Nature Reviews Neuroscience
進化特集号
The origin and evolution of synapses
Tomas J. Ryan and Seth G. N. Grant
Evolution of the neocortex: a perspective from developmental biology
Pasko Rakic

Frontiers in interative neuroscience
Remote radio control of insect flight
Hirotaka Sato, Christopher W. Berry, Yoav Peeri, Emen Baghoomian, Brendan E. Casey, Gabriel Lavella, John M. VandenBrooks, Jon Harrison and Michel M. Maharbiz

Nature Neuroscience
The timing of external input controls the sign of plasticity at local
synapses pp1219 - 1221
Jeehyun Kwag and Ole Paulsen
This paper shows that synapses between CA1 pyramidal cells in the
hippocampus and the tempero-ammonic pathway in the entorhinal cortex
undergo spike timing-dependent plasticity.

Selective suppression of hippocampal ripples impairs spatial memory
pp1222 - 1223
Gabrielle Girardeau, Karim Benchenane, Sidney I Wiener, Gyorgy Buzsaki
and Michael B Zugaro
doi:10.1038/nn.2384
Sharp wave-ripple (SPW-R) complexes during sleep or rest have yet to
be causally linked to memory consolidation. Here, the authors show that
suppressing hippocampal SPW-Rs during post-training sleep in rats impairs
the consolidation of a hippocampus-dependent spatial memory task.

Nature
Integration of neuronal clones in the radial cortical columns by
EphA and ephrin-A signalling pp524-528
During development of the cerebral cortex, excitatory projection
neurons migrate to form a cellular infrastructure of radial
columns. However, some of these clonally related neurons undergo
a lateral shift to intermix with neurons originating from
neighbouring proliferative units. This process is now shown
to be dependent on Eph receptor A and ephrin A signalling, a
so far unrecognized mechanism for lateral neuronal dispersion
that seems to be essential for the proper intermixing of
neuronal types in the cortical columns.
Masaaki Torii, Kazue Hashimoto-Torii, Pat Levitt and Pasko Rakic

Fgf8 morphogen gradient forms by a source-sink mechanism with
freely diffusing molecules pp533-536
Concentration gradients of certain molecules termed 'morphogens' are
known to control tissue development during embryogenesis, but how
exactly these gradients are formed remains unclear. Using the
technique of fluorescence correlation spectroscopy, Fgf8 morphogen
gradients are now shown to be established and maintained in living
zebrafish by two essential factors: free diffusion of single molecules
away from the source and a sink function of the receiving cells.
Shuizi Rachel Yu et al.

Science

Cellular Basis of Itch Sensation
Yan-Gang Sun, Zhong-Qiu Zhao, Xiu-Li Meng,Jun Yin, Xian-Yu Liu, Zhou-Feng Chen
Itch and pain are two distinct sensations. Although our previous study suggested that gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) is an itch-specific gene in the spinal cord, a long-standing question of whether there are separate neuronal pathways for itch and pain remains unsettled. We selectively ablated lamina I neurons expressing GRPR in the spinal cord of mice. These mice showed profound scratching deficits in response to all of the itching (pruritogenic) stimuli tested, irrespective of their histamine dependence. In contrast, pain behaviors were unaffected. Our data also suggest that GRPR+ neurons are different from the spinothalamic tract neurons that have been the focus of the debate. Together, the present study suggests that GRPR+ neurons constitute a long-sought labeled line for itch sensation in the spinal cord.

Cerebral Cortex
Charles C. Lee and S. Murray Sherman
Glutamatergic Inhibition in Sensory Neocortex
マウス感覚皮質でgroupII mGluR-GIRKによるinhibitionがある。

Nina Bien, Alard Roebroeck, Rainer Goebel, and Alexander T. Sack
The Brain's Intention to Imitate: The Neurobiology of Intentional versus
Automatic Imitation
ヒトの脳で自動的な模倣を抑制する仕組みがある。
Within the identified connectivity network, right middle/inferior frontal cortex sends neural input concerning general response inhibition to right premotor cortex, which is involved in automatic imitation. Subsequently, the fully prepared imitative response is sent to left opercular cortex that functions as a final gating mechanism for intentional imitation.

Science
Perineuronal Nets Protect Fear Memories from Erasure
N. Gogolla et al.
Fearful memories in adults are difficult to erase because of the physical environment of specific neurons in the brain.
Differential Sensitivity to Human Communication in Dogs, Wolves, and Human Infants
J. Topál et al.
Social interactions with humans govern the way dogs and children learn, but wolves learn by focusing on objects.

PLoS Computational Biology
Towards Reproducible Descriptions of Neuronal Network Models
Eilen Nordlie, Marc-Oliver Gewaltig, Hans Ekkehard Plesser

PNAS
Two-photon excitation of channelrhodopsin-2 at saturation
John Peter Rickgauer and David W. Tank
ChR2はIRレーザーで刺激できる。

Sparsification of neuronal activity in the visual cortex at eye-opening
Nathalie L. Rochefort, Olga Garaschuk, Ruxandra-Iulia Milos, Madoka Narushima, Nima Marandi, Bruno Pichler, Yury Kovalchuk, and Arthur Konnerth
eye-opening前後のspontanous activityを二光子顕微鏡で観察した。

Nature
A genetically encoded photoactivatable Rac controls the motility of
living cells pp104-108
The precise spatiotemporal dynamics of protein activity remain poorly
understood, yet they can be critical in determining cell behaviour. A
genetically encoded, photoactivatable version of the protein Rac1, a
key GTPase regulating actin cytoskeletal dynamics, has now been
produced; this approach enables the manipulation of the activity of
Rac1 at precise times and places within a living cell, thus controlling
motility.
Yi I. Wu et al.

J Neurosci
The Representation of Tool Use in Humans and Monkeys: Common and Uniquely
Human Features
R. Peeters, L. Simone, K. Nelissen, M. Fabbri-Destro, W. Vanduffel, G.
Rizzolatti, and G. A. Orban
In humans, the observation of actions done with simple tools yielded an additional, specific activation of a rostral sector of the left inferior parietal lobule (IPL). This latter site was considered human-specific, as it was not observed in monkey IPL for any of the tool videos presented, even after monkeys had become proficient in using a rake or pliers through extensive training.

PNAS
The evolution of information suppression in communicating robots with conflicting interests Sara Mitri, Dario Floreano, and Laurent Keller
単純なロボットのforaging behaviorで情報共有と競争がどう平衡に達するかを研究した。

Nature
Mitochondrial gene replacement in primate offspring and embryonic
stem cells pp367-372
The mitochondrial genome is of maternal origin and mutations in
mitochondrial DNA are the cause of many human diseases. The efficient
replacement of the mitochondrial genome in mature non-human primate
oocytes is now demonstrated. This approach may offer a reproductive
option to prevent the transmission of diseases caused by mutations
in mitochondrial DNA in affected families.
Masahito Tachibana et al.
霊長類におけるミトコンドリア遺伝子の置換について。

KDM1B is a histone H3K4 demethylase required to establish maternal
genomic imprints pp415-418
In mammals, the parental origin-specific expression of imprinted
genes is known to be regulated by differential DNA methylation of
paternal and maternal alleles, but it is unclear how particular
imprinted loci are selected for de novo DNA methylation during
gametogenesis. Here it is shown that AOF1, or KDM1B under new
nomenclature, functions as a histone H3 lysine 4 demethylase and
is required for de novo DNA methylation of some imprinted genes
in oocytes.
David N. Ciccone et al.
母性ゲノム刷り込みにおけるKDM1Bの関与

PNAS
Inferring friendship network structure by using mobile phone data Nathan Eagle, Alex (Sandy) Pentland, and David Lazer
携帯電話のデータから交友関係を推測する。
Honey bee aggression supports a link between gene regulation and behavioral evolution
Cédric Alaux, Saurabh Sinha, Linda Hasadsri, Greg J. Hunt, Ernesto Guzmán-Novoa, Gloria DeGrandi-Hoffman, José Luis Uribe-Rubio, Bruce R. Southey, Sandra Rodriguez-Zas, and Gene E. Robinso
攻撃性の異なる違い種類。違うage、違うフェロモンに曝したときのミツバチの脳における遺伝子発現変化をマイクロアレイで調べた。

J Neurosci
Non-Hebbian Synaptic Plasticity Induced by Repetitive Postsynaptic Action
Potentials
Hiroyuki K. Kato, Ayako M. Watabe, and Toshiya Manabe
ポストの反復脱分極でプレの活動がなくてもニューロンワイドなLTPが起こる。

Does Retinotopy Influence Cortical Folding in Primate Visual Cortex?
Reza Rajimehr and Roger B. H. Tootell
ヒトと沙流のMRI画像で視覚野の網膜地図はvertical meridianがgyriに、horizontal meridianがsulciになる傾向がある。

2009年9月23日水曜日

ドゥイノの悲歌

日本に帰ってきて以来つくろうと思っていた名刺。夏に印刷会社に頼んだら、校正刷りで字体などが思うように出なかったのであきらめて、今日やっと池袋の東急ハンズでインクジェットプリンタ用の名刺用紙を買って、自分でプリントしました。両面の表裏を英語と日本語にしようと思ったんだけど、結局片面で英語と日本語のものを別々につくることに。印刷のシャープさではプロ仕様にかなわないけど、まあまあの出来です。
それからジュンク堂にいって、リルケの『ドゥイノの悲歌』を買いました。デルブリュックが好んだ詩だと読んだので興味をもったのですが、これは本当に素晴らしい詩ですね。リルケは人類の歴史の中で、おそらく詩神に最も近づいた人間の一人です。我々に何か、透明で、永遠で、はかなくて、それでいてなつかしいような世界を見せてくれます。

夕方はアメリカの研究室の元同僚とチャット。彼のプロジェクトではまた面白いデータが出たみたいです。私もがんばらないと。

2009年8月28日金曜日

論文8/28/09

Current Biology
VA Opsin-Based Photoreceptors in the Hypothalamus of Birds
S. Halford, S.S. Pires, M. Turton, L. Zheng, I. González-Menéndez, W.L. Davies, S.N. Peirson, J.M. García-Fernández, M.W. Hankins, and R.G. Foster
rodやconeではなく、Vertebrate Ancient opsin がmedian eminenceに投射する視床下部ニューロンに発現している。

PLoS Biology
Hippocampus Leads Ventral Striatum in Replay of Place-Reward Information
Carien S. Lansink, Pieter M. Goltstein, Jan V. Lankelma, Bruce L. McNaughton, Cyriel M. A. Pennartz
海馬と背側線条体の同時記録によると、睡眠中に双方の細胞群の再活性化が見られる。海馬が場所をコードし、線条体が報酬をコードするペアほど再活性化は強く、海馬の発火のタイミングは背側線条体よりわずかに早い。

Rapid Evolution of Sex Pheromone-Producing Enzyme Expression in Drosophila
Troy R. Shirangi, Héloïse D. Dufour, Thomas M. Williams, Sean B. Carroll
24種類のハエの性フェロモンの差がdesatFという合成酵素の調節領域にマップされる。

Distinct Parietal and Temporal Pathways to the Homologues of Broca's Area in the Monkey
Michael Petrides, Deepak N. Pandya
マカクのブローカ野への入力を解剖学的に詳しく調べると、temporal cortexからのventral streamとinferior parietal lobeやsuperior temporal sulcusからのdorsal streamがある。

Nature
L1 retrotransposition in human neural progenitor cells
ヒト胎児からとった神経前駆細胞およびヒトES細胞からつくった神経細胞で、外来性のL1レトロトランスポゾンの転移を起こすことができる。

Science
On the Origin and Spread of an Adaptive Allele in Deer Mice
C. R. Linnen et al.
ネブラスカサンドヒルのDeer miceの保護色はagouti遺伝子のcisエレメントの変異による発現の増加で起こった。この変異はサンドヒルの形成のあとに新しく起こった。

Neuron
Direct Activation of Sparse, Distributed Populations of Cortical Neurons by Electrical Microstimulation
M.H. Histed, V. Bonin, and R.C. Reid
二光子カルシウムで見ると、電気刺激時に活性化されるニューロンは電極周囲にある数十ミクロンの容積にある軸索を刺激したものによる。ときには数ミリメートル離れた細胞が活性化することもある。

J Neurosci.
A Simple Model of Cortical Dynamics Explains Variability and State
Dependence of Sensory Responses in Urethane-Anesthetized Auditory Cortex
Carina Curto, Shuzo Sakata, Stephan Marguet, Vladimir Itskov, and Kenneth
D. Harris
ウレタン麻酔下のラット聴覚野で刺激提示直前の自発活動を考慮したダイナミカルシステムモデルを仮定することにより反応のvariablityがtrial-to-trial basisで予測できる。

Visual Receptive Field Structure of Cortical Inhibitory Neurons Revealed by
Two-Photon Imaging Guided Recording
Bao-hua Liu, Pingyang Li, Ya-tang Li, Yujiao J. Sun, Yuchio Yanagawa,
Kunihiko Obata, Li I. Zhang, and Huizhong W. Tao
二光子イメージングでガイドしたcell-attached recordingでL2/3の抑制性ニューロンの受容野を調べると、興奮性細胞よりもサイズは大きく、ONOFFははっきり分かれておらず、方向選択性も弱かった。興奮性細胞のON/OFFsubfieldはphase invariantな抑制のゲインコントロールによって促進される?

2009年8月21日金曜日

論文8/21/09続き

先週のScience (行動で面白い論文が多い)

Fire As an Engineering Tool of Early Modern Humans
K. S. Brown et al.
熱処理した石器は16万4000年前から南アフリカのPinnacle Pointの遺跡で見られた。熱処理は火についての知識を必要とし、symbolic behaviorの出現とだいたい機を同一にしている。

Mesotocin and Nonapeptide Receptors Promote Estrildid Flocking Behavior
J. L. Goodson et al.
メスのゼブラフィンチはオキシトシンアンタゴニストによって大きな群れと見慣れたパートナーを避けるようになる。トリのオキシトシンホモログは逆の効果をしめす。lateral septumが重要。種によって特徴的な群れのサイズはlateral septumのノナペプチド受容体の局在に相関する。

The Transcriptional Repressor DEC2 Regulates Sleep Length in Mammals
Y. He et al.
ヒトで睡眠が短くていい人はDEC2というtranscription repressorに変異がある。この変異を模したマウスをつくると確かに睡眠時間が短くなる。

Capuchin Monkeys Display Affiliation Toward Humans Who Imitate Them
A. Paukner et al.
capuchin monkeyという社会性の高い霊長類は自分たちを模倣する人間を、模倣しない人間より好む。

Mindblind Eyes: An Absence of Spontaneous Theory of Mind in Asperger Syndrome
A. Senju et al.
俳優の行動についてのeye movementによるテストでは、アスペルガー症候群の大人は他人の信念を自発的に理解することはできないが、それを学習することによってできるようになるかもしれない。

論文8/21/09

最近の論文から
PNAS
Changing numbers of neuronal and non-neuronal cells underlie postnatal brain growth in the rat
Fabiana Bandeira, Roberto Lent, and Suzana Herculano-Houzel
Wistarラットの脳の神経細胞と非神経細胞の数の生後発達における変化を部位別に数えた。皮質での神経細胞数は生後0日から3日にかけて倍増し、その後数日のうちに70%に減少。2週目に非神経細胞数の増加がおこるが、2-3週目にかけて神経細胞数のわずかな増加がみられる。

Nature Reviews Neuroscience
Is the rostro-caudal axis of the frontal lobe hierarchical?
David Badre and Mark D'Esposito
前頭葉の前後軸における機能的解剖学的階層性について

Nature
Neurotransmission selectively regulates synapse formation in parallel
circuits in vivo
Daniel Kerschensteiner, Josh L. Morgan, Edward D. Parker, Renate M. Lewis & Rachel O. L. Wong
ON bipolarにTeNTを発現するマウスでは神経伝達を阻害した細胞とON-OFF RGCの結合は形成されるが、シナプス数が減少している。これはタイムラプスイメジングでみるとシナプス消失によるものではなくむしろシナプス形成の制御によるものである。

J.Neurosci
How Connectivity, Background Activity, and Synaptic Properties Shape the
Cross-Correlation between Spike Trains
Srdjan Ostojic, Nicolas Brunel, and Vincent Hakim
Cross-correlation functionの対称性が、共通入力をもつときと直接結合のときで異なる。また背景ノイズや後シナプスニューロンの発火の規則性がCCFの振幅に大きな影響をもつ。

Neocortical Networks Entrain Neuronal Circuits in Cerebellar Cortex
Hana Ros, Robert N. S. Sachdev, Yuguo Yu, Nenad Sestan, and David A.
McCormick
大脳皮質LFPのslow oscillationを壊すと小脳皮質のLFPのoscillationも消失するが逆はおこらない。麻酔下でも覚醒下でも起こる。neocortical UP stateと同時に小脳Golgiの活動が上がる。Purkinje cellsのcomplex spikingもUPのとき起こる。

Cell
Defining Network Topologies that Can Achieve Biochemical Adaptation
W. Ma, A. Trusina, H. El-Samad, W.A. Lim, and C. Tang
生物学的な適応過程を示すことのできる2つの3ノード回路を同定した。基本はbufferingノードのあるネガティブフィードバック回路とproportionerノードのあるincoherentなフィードフォワードループ。

Science
Dopamine Controls Persistence of Long-Term Memory Storage
J. I. Rossato et al.
ラットで恐怖体験の12時間後にD1アゴニスト/アンタゴニストを背側海馬CA1に投与するとBDNFの調節を介して長期記憶を持続/消去できる。ドパミンはVTAから。VTAのNMDAR活性化が大事らしい。

2009年8月13日木曜日

論文8/13/09

今日は徳島のプレゼンテーションを作っています。

最近の論文から
Informational lesions: optical perturbation of spike timing and neural synchrony via microbial opsin gene fusions
Xue Han, Xiaofeng Qian, Patrick Stern, Amy Chuong and Ed S. Boyden
Frontiers in Molecular Neuroscience
channelrhodopisin-2とhalorhodopsinをP2Aでつないで導入すると同一細胞の活動を青色光と黄色光で精密に制御できる。

Shift from Hippocampal to Neocortical Centered Retrieval Network with
Consolidation
Atsuko Takashima, Ingrid L.C. Nieuwenhuis, Ole Jensen, Lucia M. Talamini,
Mark Rijpkema, and Guillen Fernandez
J. Neurosci. 2009;29 10087-10093
ヒトfMRIでみたface-location association taskで24時間後の記憶固定後は背側海馬の活動が下がり、皮質の活動があがる。

Neuron, August13, 2009
Linking Genetically Defined Neurons to Behavior through a Broadly Applicable Silencing Allele
J.C. Kim, M.N. Cook, M.R. Carey, C. Shen, W.G. Regehr, and S.M. Dymecki
ROSA26遺伝子座にGFP融合したテタヌス毒素軽鎖遺伝子をノックインした。CreとFlpeの2つのリコンビナーゼで発現の細胞特異性があがる。その効果をセロトニン作動性神経の活動を抑制することで示した。

Downregulation of NR3A-Containing NMDARs Is Required for Synapse Maturation and Memory Consolidation
A.C. Roberts, J. Díez-García, R.M. Rodriguiz, I.P. López, R. Luján, R. Martínez-Turrillas, E. Picó, M.A. Henson, D.R. Bernardo, T.M. Jarrett, D.J. Clendeninn, L. López-Mascaraque, G. Feng, D.C. Lo, J.F. Wesseling, W.C. Wetsel, B.D. Philpot, and I. Pérez-Otaño
tTAでGFP融合したNR3AをCaMK2プロモータ下に発現。CA1細胞でLTPの減弱、スパイン密度とシナプス数の減少、場所の長期記憶の可逆的な障害がみられ、逆にNR3A欠損マウスではLTPとシナプス成熟の発達段階における促進がみられる。

2009年8月7日金曜日

論文8/7/09

最近の論文から
Science
Synaptic Integration in Tuft Dendrites of Layer 5 Pyramidal Neurons: A New Unifying Principle
Matthew E. Larkum,1,*,Thomas Nevian,1,* Maya Sandler,2 Alon Polsky,2 Jackie Schiller2
Layer5のdistal tuft dendritesでNMDA受容体によるスパイクが起こる。

Nature
統合失調症のpolygenic variationsに関する論文3報

J. Neurosci
Boundary Vector Cells in the Subiculum of the Hippocampal Formation
Colin Lever,1 Stephen Burton,2 Ali Jeewajee,2,3 John O'Keefe,2 and Neil Burgess3,4
Subiculumで計算論的に予言されてたBoundary vector cellsが見つかった。

2009年8月3日月曜日

論文8/3/09

最近の論文から
Experience-Dependent Gene Expression in Adult Visual Cortex
Jiabin Chen, Homare Yamahachi and Charles D. Gilbert
Cerebral Cortex published online July 1st, 2009
adultマカクV1で両側性網膜損傷後の機能回復(axonal sprouting)にかかわる遺伝子をmicroarrayで調べるとRho GTPaseファミリーなどの遺伝子群が同定される。

Angelman Syndrome Scientific Symposium on the Structure and Function of UBE3A/E6AP
Williams J Child Neurol.2009; 24: 904-908
昨年ボストンで参加したAngelman Syndrome Foundation Scientific Symposiumのレポート。

2009年8月1日土曜日

論文8/1/09

最近の論文から
Science
Flexible Learning of Multiple Speech Structures in Bilingual Infants (Ágnes Melinda Kovács* and Jacques Mehler)
バイリンガルの環境で育てられた赤ちゃんはモノリンガルの環境で育てられた赤ちゃんと同じ時間で2つの言語を獲得する。

Nature
MicroRNA-mediated switching of chromatin-remodelling complexes in neural development(Crabtree lab)
マイクロRNA miR-9とmiR-124によるBAF53aの抑制が神経細胞の分化を促す

Evidence of Xist RNA-independent initiation of mouse imprinted X-chromosome inactivation (Sundeep Kalantry et al)
父性X染色体の不活性化はその上のXistとは無関係におこる

Nature Neuroscience
Prefrontal and striatal dopaminergic genes predict individual differences in exploration and exploitation
線条体のDARPP32とDRD2およびPrefrontal cortexのCOMTがヒトの意思決定の戦略の個人差に関与する