Name: 小脳パターン形成を理解する (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-11-01T00:23:48.000+00:00
Duration: 13 min 18 s
Description: 学ぶ小脳のパターン形成メカニズムと神経発生学における役割。マウスとニワトリを用いた発生学的アプローチにより、運動協調以外の多様な機能を持つ小脳の発達過程を解明する方法です。

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小脳パターン形成を理解する

Understanding Cerebellar Pattern Formation

私はキャシー・ミランです。シカゴ大学の人類遺伝学部および神経学部の助教授を務めております。私は脳の発達、具体的には小脳（頭蓋骨の後方に位置する脳の一部）の発達について研究しています。これは運動発達における役割で最もよく知られていますが、実際には多くの事象に関与していることが分かっています。そして、脳の非常に興味深い部位です。パターン形成とは、生物学的システムにおけるパターンの発達のことです。これは発生生物学者が、ほぼあらゆる意味を込めて、ある種曖昧に使用する言葉の一つです。そして、それが実際に何を意味するのかは、あまり明確ではありません。発生生物学者に尋ねれば、おそらく一人ひとり異なる定義を答えると思います。私が考える意味とは、脳、特に小脳が、どのようにして上下を認識し、また左右をどのように定義するのかということなのです。構造のどの部分がどの部位になるかは、どのように決定されるのでしょうか。そして、胚発生の極めて初期におけるこれらの重要な根本的決定がなされた後、どのようにしてすべての細胞構造が集まり、小脳と呼ばれる精巧なパターンを持つ脳の部位を形成するのでしょうか。私たちは、小脳の発達、および発達中の小脳におけるパターン情報に非常に強い関心を寄せています。小脳は非常に精巧なパターンを持つ組織であるためです。細胞層や細胞の種類があまり多くありません。そのため、脳の他の部位と比較すると、特に、まあ、相対的に単純な構造をしています。また、小脳は非常に特異的な機能を持っており、多くの機能の一つに運動協調があります。マウスやヒトにおいて小脳に異常がある場合、その結果として現れる表現型の一つに運動失調があります。そのため、100年ほどのマウス遺伝学の歴史の中で、ある程度の特性解析が行われた自発的変異マウスが数多く発見されてきましたが、同時に、運動異常を持つマウスとしてJackson Labsの棚に単に保管されているだけの個体も多く存在しています。また、これらのマウスの多く、おそらく60以上の自然発生株において、小脳の発達異常が認められます。このリソースは、小脳のパターン形成を駆動する発達メカニズムを調べる上で、非常に価値のある豊かなリソースです。そこで私の研究室が注力していることの一つは、ヒトゲノム計画およびマウスゲノム計画から得られたあらゆるツールを活用し、これらの分子試薬を用いて、これらすべての自然発生変異体で変異している遺伝子を特定することです。このような変異体を見つけ出すことで、表現型中心のアプローチで遺伝子の探索を行います。つまり、遺伝子をランダムに選択してノックアウトするのではなく、まず表現型を特定し、そこから遺伝子を特定します。このアプローチを用いることで、目的の系に特に関連性の高い遺伝子を特異的に見つけ出すことができるためです。当研究室をはじめとする多く

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Research

JoVE Journal

Biology

生物学

我々は、トレーサーを提供するための実用的なガイドを提供...

マルチカラーで神経回路の地形を明らかにし

神経回路は、地形的に特定の分子プロファイルを持つ機能的なコンパートメントに編成されています。ここでは、多彩なwholemount免疫組織化学的染色のアプローチを使用してグローバル脳の地形を明らかにするための実用的かつ技術的な手順を提供しています。我々はよく理解され細胞構築、小脳の回路を用いる方法の有用性を示しています。...

複雑な脳の地形を明らかにするためWholemount免疫組織化学

このビデオは、ヒトが誘導した多能性幹細胞を小脳前駆細胞に分化させるためのプロトコルを示しています。これは、幹細胞コロニーを超低接着プレートに移して胚様体を形成し、成長因子による分化を促進した後、胚様体をマトリックスコーティングプレートに移して接着するというものです。その後のステップでは、細胞遊走を誘導し、グルタミン酸作動性およびGABA作動性小脳ニューロン前駆体およびプルキンエ細胞前駆細胞の発達を導くための成熟培地を添加します。...

人工多能性幹細胞から小脳細胞の2次元単層を生成する技術

神経細胞の形態形成および移行が適切な脳の発達の基礎となる重要なイベントです。ここでは、遺伝的に培養した小脳顆粒ニューロンおよび形態や神経細胞の遊走特性の評価のための開発小脳を操作する方法を説明します。...

小脳顆粒ニューロンの遺伝子操作<em&gt;体外</em&gt;と<em&gt;インビボ</em&gt;ニューロンの形態と移行を研究するために、

出生後の小脳の発達中に、胚帯に由来する未熟な顆粒細胞は、最終目的地に到達し、ニューロンネットワークを確立するための明確な移動の様相を示します。このプロトコルでは、小脳スライスの準備と、ニューロンの移動を調節する要因を調査するために使用される共焦点巨視的アプローチについて説明します。...

共焦点肉眼検査を使用した生後小脳顆粒細胞の移動のex vivoイメージング

小脳外顆粒層は、脳の発達で最大のトランジット増幅のサイトです。ここでは、胚の14日目のニワトリ胚からex vivoでエレクトロポレーションおよび小脳スライスの文化を使用して、増殖のピーク時にこの層に遺伝子改変をターゲットにするプロトコルを提示します。...

チック小脳スライスと顆粒細胞前駆体の空間的にターゲットを絞ったエレクトロポレーションの ex vivo培養

簡易 3 D 識別定義されているプロトコルを使用して hPSCs の媒体と初期の上皮細胞内構造を有する細胞集塊を生成できると関連付けられている小脳のマーカーだけでなく、オプションの肯定的な成長因子を減少機能的なニューロンを生成する単分子膜として分化細胞の 2 D...

オプションの 2 D 加工で合理化された 3 D 小脳分化プロトコル

異なる小脳領域は、異なる行動出力に役割を果たすのに関与してきましたが、根本的な分子メカニズムは不明のままです。本研究では、RNAを単離し、遺伝子発現の違いを検査することによって分子の違いを探るために、半球の小脳皮質、前部および後部の小脳部、および深い小脳核を再現的かつ迅速に解剖する方法を説明する。...

分子解析のための小脳局所解剖

ここでは、マウス小脳の顆粒ニューロンがシナプス構造を精緻化し、シナプスを形成して脳回路全体に集積する、生後脳の発達過程におけるシナプス形成を可視化する方法について述べる。...

in vivo生後エレクトロポレーションによる小脳顆粒ニューロンの形態とシナプス発生の研究

小脳灰白質形態測定を調べるための標準化されたパイプラインが提示される。このパイプラインは、最適化された自動化された小脳パーセル化のための高解像度の最先端のアプローチと、体積定量のための小脳のボクセルベースの登録を組み合わせています。...

構造磁気共鳴イメージングを用いたヒト小脳灰白質形態測定検査のための標準化されたパイプライン

本プロトコールは、小脳発生の初期段階を調査するための人工多能性幹細胞からの小脳細胞の2D単層の生成を説明する。...

ヒト小脳発生 のin vitro での2次元構造モデリング

学ぶ小脳のパターン形成メカニズムと神経発生学における役割。マウスとニワトリを用いた発生学的アプローチにより、運動協調以外の多様な機能を持つ小脳の発達過程を解明する方法です。

小脳パターン形成を理解する

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