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Behavioral experiments / 行動実験

Behavioral training

Operant tasks: Nose poke for reward delivery with footshock.
オペラント条件付けなど行動実験と電気生理学記録とを組み合わせることで、ある行動に特異的な脳活動を抽出可能です。

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Keywords: Reward, Punishment, pyControl, NI DAQ, OpenEphys, Amplipex

Publications: Takeuchi Y et al, Brain 2021

Behavioral measurements

Open field test, Elevated Plus Maze, Place preference, Linear track, Sensory test

Keywords: OptiMouse, DeepLabCut

Publications: Takeuchi Y et al, Neuropharmacology 2007; Takeuchi Y et al, eNeuro 2017; Nagy A et al, PLoS Biol 2018

Neural activity recording / 神経活動の記録

In vivo electrophysiology

Chronic large-scale silicon probe or wire electrode recordings from freely-moving animals. In vivo whole-cell patch-clamp recordings from head-fixed animals.
行動の背後にある神経回路ダイナミクスを記録するため、自由行動下の動物から大規模細胞外記録を行っています。麻酔下または覚醒下で頭部を固定して細胞外記録を行うこともあります。全細胞パッチクランプ記録などの細胞内記録は、頭部を固定した状態で行います。

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Sound of Neurons (in vivo unit recordings)

Keywords: Silicon probes, Local field potential, Unit recordings, Spike sorting, Microelectrodes, Patch-clamp recordings

Publications: Takeuchi Y et al, eNeuro 2017; Vöröslakos M et al, Nat Commun 2018; Nagy A et al, PLoS Biol 2018; Takeuchi Y et al, Brain 2021

In vitro electrophysiology

Slice-patch clamp recordings are used for investigation of synaptic transmissions, synaptic connections etc.
シナプス伝達効率やシナプス結合の配線様式など神経回路の機能構造を詳しく調べたい時は、スライスパッチクランプ法などin vitroの記録を行います。

Keywords: Whole-cell patch-clamp recordings, Membrane potentials, Action potentials, Synaptic transmission

Publications: Takeuchi Y et al, J Neurosci 2012; Takeuchi Y et al, J Neurosci 2014; Takeuchi Y et al, eNeuro 2017

Manipulation and intervention of neuronal activities / 神経活動の操作・介入

Optogenetics

For manipulation of neuronal activities in a temporally precise manner.
光遺伝学により、神経活動を高い時間解像度で操作可能です。

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Keywords: ChR2, iC++, Laser diodes, Optical cannula, Optorode, Adeno-associated virus vectors

Publications: Takeuchi Y et al, Brain 2021

Chemogenetics

For continuous manipulation of neuronal activities.
化学遺伝学により、神経活動に長時間介入することが可能です。

Keywords: hM3Dq, hM4Di, Clozapine N-Oxide, Adeno-associated virus vectors

Non-invasive brain stimulation

For human applications. We use focused electrical stimulation and ultrasound stimulation.
ヒトに応用可能な新しい脳活動介入法を研究開発しています。現在は特に超音波を用いたニューロモジュレーション法に注目しています。

Keywords: Transcranial Electrical Stimulation, Intersectional Short Pulse stimulation, transcranial Focused Ultrasound Stimulation, Deep Brain Stimulation

Publication: Vöröslakos M et al, Nat Commun 2018; Takeuchi Y and Berényi A, Neurosci Res 2020