空間概念の細胞表現「空間文脈細胞」の形成機構と長期空間記憶における役割

• Project/Area Number: 22H00434
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 林 康紀 京都大学, 医学研究科, 教授 (90466037)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥42,900,000 (Direct Cost: ¥33,000,000、Indirect Cost: ¥9,900,000); Fiscal Year 2022: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
• Keywords: 空間記憶 / 前帯状皮質 / 記憶固定化 / 場所細胞 / 海馬 / 記憶痕跡 / 前頭前野 / シナプス可塑性 / 大脳皮質

Outline of Research at the Start

我々は最近、前帯状皮質(ACC)で、特に睡眠中に起こるLTPが記憶固定化に重要であると報告した。そこで実際にACCの神経活動を観察したところ、記憶形成に共に、広い一続きの空間に反応する神経細胞（空間文脈細胞）が出現することを見出した。この細胞の形成には睡眠中の海馬の活動が必要だが、一旦形成されてからは必要なくなった。そこで、我々はACCの空間文脈細胞こそが固定化された長期記憶の正体であると考え、その形成に睡眠中LTPが如何に関与するか、また記憶での役割は何かについて研究を進めていく。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では「前帯状皮質に存在する空間文脈細胞こそが長期の空間記憶の正体である」との仮説のもと、その形成に睡眠中LTPが如何に関与するか、また記憶での役割は何かについて研究を進める。この目的のため、研究期間では、特に海馬の活動が必要かを検討するため、DREADDを用いて海馬神経細胞の活動を抑制し、その上で空間文脈細胞の形成を観察した。その結果、マウスが行動中に海馬を1日目から9日目まで抑制した場合、空間文脈細胞の形成が阻害された。一方で、一旦空間文脈細胞が形成せれた後、10日目に海馬を抑制したところ、空間文脈細胞の発火は影響受けなかった。これは海馬からの入力が前帯状皮質の空間文脈細胞形成に必須であるが、いったん形成されると必要ないことを意味している。これは陳述記憶と性質を共有しており、本仮説と一致している。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。