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海馬の発火列による報酬予測メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 18J22717
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

青木 勇樹  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords海馬 / マルチユニット記録 / 場所細胞 / フィードバック / 側坐核
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、海馬で生じる特徴的な神経活動の1つである、連続発火の持つ役割を明らかとすることである。これまで、海馬で生じる連続発火は、その特性から記憶の獲得や固定化に重要であると考えられてきた。しかし、過去の研究では、連続発火が個体の記憶に寄与することを直接示した知見は存在せず、相関関係を示すにとどまっている。これは、海馬で生じる連続発火がわずか数百ミリ秒程度の時間スケールで生じる現象であり、介入する手法が存在しなかったためである。本研究はこの連続発火を人為的に操作する手法を新規に開発し、連続発火の持つ役割を直接示すことを目的としている。
本年度は、昨年度に開発した、連続発火へ介入するフィードバック手法の改善、並びにその改善したフィードバック手法を適用しつつマルチユニット記録を行った。フィードバック手法の改善により、より高精度に連続発火へと介入することが可能となり、刺激の誤差を十ミリ秒程度に抑えることに成功した。また、このフィードバックシステムを用いつつ記録したデータを解析し、連続発火の持つ役割を示唆する結果が得られた。
また、神経活動の記録は3Dプリンターを用いて自作した特殊電極セットを用いて行った。この電極セットには神経活動操作用の光ファイバーと神経活動記録用の電極を搭載している。どちらも任意の脳領域に刺入することを可能にしている。
今回得られた結果と、開発したフィードバック手法、神経活動の記録・操作手法が、今後の神経科学研究に役立つことを期待している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Integration of goal-directed signals onto spatial maps of hippocampal place cells2019

    • Author(s)
      Yuki Aoki、Igata Hideyoshi、Yuji Ikegaya、Takuya Sasaki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-varying synchronous cell ensembles during consummatory periods correlate with variable numbers of place cell spikes2018

    • Author(s)
      Saichiro Yagi, Hideyoshi Igata, Yu Shikano, Yuki Aoki, Takuya Sasaki, Yuji Ikegaya
    • Journal Title

      Hippocampus

      Volume: in press Issue: 7 Pages: 471-483

    • DOI

      10.1002/hipo.22846

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニューロフィードバックシステムによる海馬シータ位相歳差の誘導2021

    • Author(s)
      青木勇樹、池谷裕二、 佐々木拓哉
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海馬場所細胞における空間の情報と目的地に関する情報の統合2019

    • Author(s)
      青木勇樹、井形秀吉、池谷裕二、佐々木拓哉
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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