Virtual reality-based real-time imaging reveals abnormal cortical dynamics during behavioral transitions in a mouse model of autism

Nakai, Nobuhiro; Sato, Masaaki; Yamashita, Okito; Sekine, Yukiko; Fu, Xiaochen; Nakai, Junichi; Zalesky, Andrew; Takumi, Tooru

https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100481900

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メタデータID	0100481900
アクセス権	open access
出版タイプ	Version of Record
タイトル	Virtual reality-based real-time imaging reveals abnormal cortical dynamics during behavioral transitions in a mouse model of autism
著者	Nakai, Nobuhiro ; Sato, Masaaki ; Yamashita, Okito ; Sekine, Yukiko ; Fu, Xiaochen ; Nakai, Junichi ; Zalesky, Andrew ; Takumi, Tooru
著者ID A2840 研究者ID 1000000808967 KUID https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=df101e8e31114511520e17560c007669 著者名 Nakai, Nobuhiro 中井, 信裕ナカイ, ノブヒロ所属機関名医学研究科
著者名 Sato, Masaaki
著者名 Yamashita, Okito
著者名 Sekine, Yukiko
著者名 Fu, Xiaochen
著者名 Nakai, Junichi
著者名 Zalesky, Andrew
著者ID A2484 研究者ID 1000000222092 KUID https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=8dd02eace7106104520e17560c007669 著者名 Takumi, Tooru 内匠, 透タクミ, トオル所属機関名医学研究科
言語	English (英語)
収録物名	Cell Reports
巻(号)	42(4)
ページ	112258
出版者	Elsevier
刊行日	2023-04-25
公開日	2023-04-27
抄録	Functional connectivity (FC) can provide insight into cortical circuit dysfunction in neuropsychiatric disorders. However, dynamic changes in FC related to locomotion with sensory feedback remain to be elucidated. To investigate FC dynamics in locomoting mice, we develop mesoscopic Ca²⁺ imaging with a virtual reality (VR) environment. We find rapid reorganization of cortical FC in response to changing behavioral states. By using machine learning classification, behavioral states are accurately decoded. We then use our VR-based imaging system to study cortical FC in a mouse model of autism and find that locomotion states are associated with altered FC dynamics. Furthermore, we identify FC patterns involving the motor area as the most distinguishing features of the autism mice from wild-type mice during behavioral transitions, which might correlate with motor clumsiness in individuals with autism. Our VR-based real-time imaging system provides crucial information to understand FC dynamics linked to behavioral abnormality of neuropsychiatric disorders.
キーワード	VR
	mesoscopic Ca²⁺ imaging
	cortex
	functional connectivity
	locomotion behavior
	mouse model
	ASD
	machine learning
カテゴリ	医学研究科
カテゴリ	学術雑誌論文
権利	© 2023 The Author(s).
権利	Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International license
関連情報	DOI https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112258

資源タイプ	journal article
ISSN	2639-1856　OPACで所蔵を検索　 CiNiiで学外所蔵を検索
eISSN	2211-1247　OPACで所蔵を検索　 CiNiiで学外所蔵を検索

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