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Social memory representation in the ventral hippocampus

Research Project

Project/Area Number 19K06951
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Tao Kentaro  東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (10708481)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords腹側海馬 / 社会性記憶 / 神経生理学 / 海馬 / 社会性
Outline of Research at the Start

マウスは見知った(馴化した)他個体を回避し、見知らぬ(新奇の)他個体に接近するという性質を示す。この性質を発揮するために腹側海馬が重要なはたらきをすることは知られているが、神経細胞の集団的活動が速いタイムスケールでどのように組織化されているのかは明らかになっていない。そこで本研究は、社会行動を示すマウスの腹側海馬において神経活動を電気生理学的に記録することで、同領域で社会性情報がどのように符号化されているのか解明する。

Outline of Final Research Achievements

we found that social memory neurons in the CA1 area of the ventral hippocampus, characterized by enhanced activity in response to memorized individuals, were preferentially reactivated during sharp-wave ripples (SPW-Rs). Spike sequences of these social replays reflected the temporal orders of neuronal activities within theta cycles during social experiences. In ASD model Shank3 knockout mice, the proportion of social memory neurons was reduced, and neuronal ensemble spike sequences during SPW-Rs were disrupted, which correlated with impaired discriminatory social behavior. These results suggest that SPW-R-mediated sequential reactivation of neuronal ensembles is a canonical mechanism for coordinating hippocampus-dependent social memories and its disruption underlie the pathophysiology of social memory defects associated with ASD.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により腹側海馬における社会性情報の符号化原理およびその調節機構が記述されたことで、我々がどのように他者を記憶・認識しているのかを解明するうえで重要な知見が得られるとともに、自閉症スペクトラム障害など社会性記憶の低下が中核症状のひとつである精神疾患の病態生理について多角的な理解が進むことが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Disrupted social memory ensembles in the ventral hippocampus underlie social amnesia in autism-associated Shank3 mutant mice2022

    • Author(s)
      Kentaro Tao, Myung Chung, Akiyuki Watarai, Ziyan Huang, Mu-Yun Wang & Teruhiro Okuyama
    • Journal Title

      Molecular Psychiatry

      Volume: - Issue: 4 Pages: 2095-2105

    • DOI

      10.1038/s41380-021-01430-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct functions of ventral CA1 and dorsal CA2 in social memory2021

    • Author(s)
      Watarai Akiyuki, Tao Kentaro, Wang Mu-Yun, Okuyama Teruhiro
    • Journal Title

      Current Opinion in Neurobiology

      Volume: 68 Pages: 29-35

    • DOI

      10.1016/j.conb.2020.12.008

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 腹側海馬CA1のリップル波における社会性情報表現2021

    • Author(s)
      田尾 賢太郎, ジョン ミョン, 度会 晃行, 黄 子彦, 王 牧芸, 奥山 輝大
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 腹側海馬における社会性情報表現2021

    • Author(s)
      田尾 賢太郎, ジョン ミョン, 黄 子彦, 今中 克俊, 度会 晃行, 王 牧芸, 奥山 輝大
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 「友達」を記憶する、海馬の神経活動パターン ~なぜ自閉症は友達を記憶しづらいのか?~

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0207_00056.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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