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行動適応における海馬場所細胞の再生パターンの解析

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 15H01417
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐々木 拓哉  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (70741031)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords海馬 / 場所細胞 / マルチユニット記録 / 予測 / 連合学習 / 神経回路 / 空間ナビゲーション / 局所場電位
Outline of Annual Research Achievements

記憶・学習に重要な海馬には、動物がある特定の場所を通過したときに活動する場所細胞が存在する。場所細胞の発見で動物の行動と神経活動とを結びつけて考えられるようになり、海馬では過去の行動の記憶が再生されていることが知られている。さらに近年では、海馬の神経活動が将来の行動設計にも関わっていることが示唆されているが、その性質はまだ詳しく知られていない。そこで本研究では、経路設計が必要な空間ナビゲーション課題を構築して、課題遂行中のラットの海馬の神経活動を記録し、解析を行った。
本研究では、状況依存的にラットが目的地までの2つのうち一方の経路へと選択を変える必要がある行動課題を構築した。課題開始の合図の音と、光による手がかり刺激(cue)が提示され、ラットは与えられたcueに応じて、スタートからゴールまで特定の経路を走ると報酬が得られる。これまでの迷路課題とは異なり、道なりに進むような課題ではないため、ラットはこれから通るべき経路を想起する必要がある。この行動課題を遂行しているラットの海馬CA1野から、マルチユニット記録法により、神経細胞の発火を記録した。海馬神経細胞の経路選択性とcue選択性の相関を調べたが、相関関係はあるとはいえなかった。すなわち、経路選択的な細胞が、そのcue提示時に選択的に活動するわけではないということである。よって、cueにより、海馬神経ネットワークの状態が変化し、同じ神経回路が別の働きをするようなメカニズムが存在することが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 11 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Selective attenuation of electrophysiological activity of the dentate gyrus in a social defeat mouse model2017

    • Author(s)
      Y. Aoki, Y. Nishimura, T. Hondrich, R. Nakayama, H. Igata, T. Sasaki, Y. Ikegaya
    • Journal Title

      Journal of Physiological Sciences

      Volume: 印刷中

    • NAID

      40021238455

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A new device for the simultaneous recording of cerebral, cardiac, and muscular electrical activity in freely moving rodents2016

    • Author(s)
      S. Okada, H. Igata, T. Sakaguchi, T. Sasaki, Y. Ikegaya
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 132 Issue: 1 Pages: 105-108

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.06.001

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Homeostatic changes in neuronal network oscillations in response to continuous hypoperfusion in the mouse forebrain.2016

    • Author(s)
      Y. Nishimura, R. Abe, T. Sasaki*, Y. Ikegaya*
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: in press Pages: 28-34

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.02.007

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Subcellular calcium dynamics during juvenile development in mouse hippocampal astrocytes.2016

    • Author(s)
      R. Nakayama, T. Sasaki*, KF. Tanaka, Y. Ikegaya*
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 43 Issue: 7 Pages: 923-32

    • DOI

      10.1111/ejn.13188

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Early Failures Benefit Subsequent Task Performance.2016

    • Author(s)
      H. Igata, T. Sasaki*, Y. Ikegaya*
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 21293-21293

    • DOI

      10.1038/srep21293

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] cAMP-dependent Calcium Oscillations of Astrocytes: An Implication for Pathology.2016

    • Author(s)
      S. Ujita, T. Sasaki*, A. Asada, K. Funayama, M. Gao, K. Mikoshiba, N. Matsuki, Y. Ikegaya*
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: in press

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Memory formation and retrieval of neuronal silencing in the auditory cortex.2015

    • Author(s)
      H. Nomura*+, K. Hara, R. Abe, N. Hitora-Imamura, R. Nakayama, T. Sasaki*, N. Matsuki, Y. Ikegaya*
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 112 Issue: 31 Pages: 9740-9744

    • DOI

      10.1073/pnas.1500869112

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial and memory circuits in the medial entorhinal cortex.2015

    • Author(s)
      T. Sasaki, S. Leutgeb, JK. Leutgeb*
    • Journal Title

      Current Opinion in Neurobiology

      Volume: 32 Pages: 16-23

    • DOI

      10.1016/j.conb.2014.10.008

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中枢末梢連関を網羅するシステム薬理学的アプローチ2017

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳細胞ネットワークの機能動態とその破綻機構の解明2017

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      第90回日本薬理学会年年会
    • Place of Presentation
      長崎パブリックホール(長崎県長崎市)
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大規模脳波解析を用いた脳低潅流に対する神経活動変化の解析2016

    • Author(s)
      西村侑也、阿部麗実、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-09
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳波、心電図、筋電図の自由行動中の動物からの同時記録:脳末梢連関の理解を目指して2016

    • Author(s)
      岡田桜、井形秀吉、西村侑也、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-09
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳機能に秘められた神経信号を読み解く2016

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      東北脳科学ウインタースクール
    • Place of Presentation
      小原温泉旅館かつらや(宮城県・白石市)
    • Year and Date
      2016-02-21
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Planning future behavior based on spatial learning and memory2016

    • Author(s)
      Takuya Sasaki
    • Organizer
      2nd UK-Japan FoS symposium
    • Place of Presentation
      ミルトン・キーンズ(英国)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The role of hippocampal networks in support of spatial working memory2016

    • Author(s)
      Takuya Sasaki
    • Organizer
      Modeling Neural Activity (MONA)2 conference
    • Place of Presentation
      ハワイ(米国)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hippocampal Network Dynamics for Memory-based Planning of Future Behavior2016

    • Author(s)
      Takuya Sasaki
    • Organizer
      7th International neural microcircuit conference
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 行動適応における海馬場所細胞の活動パターンの解析2016

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      次世代脳冬のシンポジウム3領域合同若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Spatial working memory in the hippocampus2015

    • Author(s)
      Takuya Sasaki
    • Organizer
      Circuit Construction in the Mammalian Brain
    • Place of Presentation
      遺伝学研究所(静岡県・三島市)
    • Year and Date
      2015-12-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Behavioral strategies in a multiple-choice spatial task of the mouse.2015

    • Author(s)
      H. Igata, T.Sasaki,Y. Ikegaya
    • Organizer
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-18
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel model of respiratory rhythm generation: a mechanism by interaction of intrinsically oscillating astrocytes and neurons2015

    • Author(s)
      Y. Okada, Y. Oku, T. Sasaki, C. Vivar, S. Yokota, K. Takeda, I. Fukushi I. Yazawa, H. Someya, Y. Tamura
    • Organizer
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Astrocyte calcium dynamics during early and late juvenile periods in the mouse hippocampus.2015

    • Author(s)
      R. Nakayama, T.Sasaki,Y. Ikegaya
    • Organizer
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間課題における学習初期の探索行動は、後の行動成績を決定する2015

    • Author(s)
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第24回海馬と高次脳機能学会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県・岐阜市)
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 海馬における空間記憶のメカニズム2015

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      第24回海馬と高次脳機能学会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県・岐阜市)
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 次世代の神経系研究を実現する大規模計測法構築2015

    • Author(s)
      佐々木拓哉
    • Organizer
      次世代を担う創薬・医療理シンポジウム 2015
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2015-08-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 複雑な迷路課題においてマウスはどのように最適な経路を学習するか2015

    • Author(s)
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第9回先端分子薬理研究会
    • Place of Presentation
      日本大学薬学部(千葉県・船橋市)
    • Year and Date
      2015-08-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 生後発達期における海馬アストロサイト突起のカルシウム活動2015

    • Author(s)
      中山亮太、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-07-29
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 複雑な迷路課題におけるマウスの行動戦略2015

    • Author(s)
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-07-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 海馬アストロサイトのカルシウム活動の生後発達変化2015

    • Author(s)
      中山亮太、佐々木拓哉、池谷裕二
    • Organizer
      第132回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      明海大学(千葉県・浦安市)
    • Year and Date
      2015-07-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of dentate-hippocampal networks in working memory2015

    • Author(s)
      Takuya Sasaki
    • Organizer
      2015 Sino-Japanese Symposium on life Science
    • Place of Presentation
      Hangzhou, China
    • Year and Date
      2015-05-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://yakusaku.jp/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://sasaki-brain.net/allpublication

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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