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海馬体の領域間・細胞間の動的相互作用

Research Project

Project/Area Number 15H06549
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

水関 健司  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (80344448)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords海馬 / 内嗅領皮質 / 記憶 / スパイク間隔 / スパイク伝達効率
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、記憶に重要な海馬・内嗅領皮質の回路で、脳領域間ならびに神経細胞間の相互作用・機能的結合が学習や経験によってどのように変化するかを調べることを目標とした。そのために、記憶課題中ならびに記憶固定に重要な睡眠中のラットの海馬・内嗅領皮質の両方から100個以上の神経細胞の発火とフィールド電位を同時記録したデータを使って、興奮性細胞・抑制性細胞の細胞種を識別して、領域間ならびに細胞間の相互作用と記憶・行動の相関を解析した。具体的には、神経細胞発火のcross-correlogram, 海馬・内嗅領皮質の亜領域間のシータ波・ガンマ波のパワーとコヒーレンス、個々の神経細胞の発火とシータ波・ガンマ波の相関などを調べることにより領域間・細胞間の相互作用を定量化し、それらが学習の過程でどのように変化するかを調べた。その結果、スパイク伝達効率がシナプス前・後の細胞の発火頻度にかかわらず、文脈依存性である細胞ペアーを見出した。さらに、場所記憶課題を行う前後の睡眠中のスパイク伝達効率を比較した結果、学習前に比べて学習後に有意にスパイク伝達効率が上がるペア、ならびに下がるペアを見出した。スパイク伝達効率の文脈依存性や長期の変化が、新たな学習を行い課題を習得していく過程でどのように変化していくのかの解析を進めている。またスパイク伝達効率が学習後に変化した細胞ペアと変化しない細胞ペアを比較して、それらの細胞ペアが表現している受容野の安定性や情報の内容の違いを調べることにより、スパイク伝達効率の変化の生理的意味を明らかにしつつある。さらに、個々の細胞のスパイク間隔ならびにその相対的なばらつきが情報をコードし、文脈依存的・脳状態依存的・脳領域依存的に変化することを見出した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Preconfigured, Skewed Distribution of Firing Rates in the Hippocampus and Entorhinal Cortex2016

    • Author(s)
      水関健司
    • Organizer
      日本生理学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Functional characterization of LGN neurons that monosynaptically innervate Cre-mice defined distinct V1 neurons2015

    • Author(s)
      水関健司
    • Organizer
      Circuit Construction in the Mammalian Brain
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2015-12-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 多点同時記録法を用いた海馬体の神経回路解析2015

    • Author(s)
      水関健司
    • Organizer
      生理学研究所研究会『大脳皮質の機能原理を探る』
    • Place of Presentation
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多点同時記録法を用いたラット海馬体の神経回路解析2015

    • Author(s)
      水関健司
    • Organizer
      記憶回路研究会『異なる動物種間での記憶回路制御機構の統合的理解による記憶回路原理の解明』
    • Place of Presentation
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2015-10-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 大阪市立大学 大学院医学研究科 神経生理学教室ホームページ

    • URL

      http://www.med.osaka-cu.ac.jp/physiology2/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪市立大学 大学院医学研究科 神経生理学 講座紹介

    • URL

      http://www.med.osaka-cu.ac.jp/departments/bunshi-cellsignaling.shtml

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-08-26   Modified: 2017-01-06  

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