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サーカディアンリズムのいつ学習記憶しやすいか?

Research Project

Project/Area Number 20650094
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical education
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

夏目 季代久  Kyushu Institute of Technology, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (30231492)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords概日周期 / 海馬スライス / β波 / 長期増強 / 精神疾患 / カルバコール / 海馬 / 記憶学習
Research Abstract

サーカディアンリズム(CR)の異常が、なぜ精神疾患、脳波異常を引き起こすのか、現在の所、不明である。また、それらに関する基礎的な研究も世界的に全くない。脳には、CRの他に、数10ミリ秒~数100ミリ秒と短周期の脳波があり、その中で、θ波、β波は記憶学習に関わっていると言われている。CR異常と精神疾患との機構を探る端緒として、本研究では、24時間と長周期のCRと、短周期で記憶学習に関与するβ波との関係を明らかにした。
2年目には、1年目の結果を再度確認するために例数を増やし、またシナプス可塑的変化を調べた。1年目と同様、ラット海馬スライスで生じるカルバコール誘導β波の出現の仕方、及びシナプス長期増強を主観的昼ラット、夜ラット各々から切り出したスライスで比較した。主観的夜昼両ラットから切り出した海馬スライスのカルバコール誘導β波(以下β波)の周波数に違いは観察されなかったが、主観的昼のラットから切り出したスライスのβ波は主観的夜から切り出したものに比べ、β波の有意に出現頻度は高かった。つまり、主観的昼ラットの方がβ波は出現しやすかった。また主観的夜ラットから得られた海馬スライスにおけるβ波にGABA受容体の阻害薬であるGABAZINEを投与すると、出現頻度は上昇し主観的昼ラットのβ波の出現頻度になった。また、主観的昼ラットから得られた海馬スライスでは、CA3錐体細胞リカレントシナプスのシナプス長期増強(LTP)は誘導されるが、主観的夜ラットでは誘導されなかった。
以上の事より、主観的昼ラットから得られた海馬スライスには、主観的夜ラットから得られたスライスに比べ、GABA受容体の抑制が小さく、β波の活動性、LTPの誘導性の違いが観察されたものと考えられる。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] The possibility of the brain-inspired sequential learning system using the recurrent neuronal network and spike-timing dependent plasticity2010

    • Author(s)
      Genki Ogata, Kiyohisa Natsume, Satoru Ishizuka, Hatsuo Hayashi
    • Journal Title

      JAMRIS Vol.4, No.2

      Pages: 25-30

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The generation of carbachol-induced beta oscillation in rat hippocampal slices in light- and dark-phase2009

    • Author(s)
      Hiroki Nakatsuka, Kiyohisa Natsume
    • Organizer
      九州ブレインデイズ
    • Place of Presentation
      九大コラボステーション、Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2009-11-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The comparison between the epileptic discharges and beta oscillation in rat hippocampal slices2009

    • Author(s)
      Motoshi Nishimura, Ayumi Hashimoto, Kiyohisa Natsume
    • Organizer
      九州ブレインデイズ
    • Place of Presentation
      九大コラボステーション、Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2009-11-04
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Carbachol-induced beta oscillation and the epileptic discharges in rat hippocampal slices2009

    • Author(s)
      Motoshi Nishimura, Ayumi Hashimoto, Kiyohisa Natsume
    • Organizer
      Neuroscience2009
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] The generation of carbachol-induced beta oscillation in rat hippocampal slices in circadian cycle.2009

    • Author(s)
      Hiroki Nakatsuka, Kiyohisa Natsume
    • Organizer
      Neuroscience2009
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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