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脳深部の多領域同時イメージングによる記憶セルアセンブリの動態解明

Publicly Offered Research

Project AreaBrain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing
Project/Area Number 18H05109
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

野村 洋  北海道大学, 薬学研究院, 講師 (10549603)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords脳・神経
Outline of Annual Research Achievements

記憶を始めとしてあらゆる脳機能は、個々の局所回路の演算が適切に下流の領域に伝達されることで実行される。例えば古典的条件づけでは、内側膝状体、扁桃体、中脳水道周囲灰白質や側坐核、前頭前皮質の局所回路の演算と、領域間の情報伝達が共に重要である。しかし従来、局所回路のセルアセンブリ研究と領域間の情報伝達に関する研究は独立して行われてきた。そのため、ある領域内に含まれる記憶セルアセンブリが、他の領域内の記憶セルアセンブリとどのように関係するかは不明であった。そこで本研究では、複数の脳深部領域の活動を同時イメージングする手法を確立し、多領域に渡る記憶セルアセンブリの動態を明らかにすることを目指した。まず、複数の脳深部領域から同時にカルシウムイメージングを行う実験系を確立した。多領域に渡る記憶セルアセンブリを解析するため、脳深部に位置する多領域の神経活動を1細胞の分解能で測定した。アデノ随伴ウイルス(AAV)を用いて、カルシウムプローブGCaMP6を内側膝状体、扁桃体ニューロンに導入した。脳深部から画像を取得するため、直径0.5-0.6mmのGRINレンズを各領域へ挿入した。このマウスに対して、報酬条件づけを行った。音の提示と組み合わせてスクロース水を与えた。条件づけの初期段階では、マウスは音を聞いただけでは舌を出す行動(Licking)を示さなかったが、条件づけの後期段階では、マウスは音を聞いただけでLicking行動を示すようになった。一連の条件づけセッション中に内側膝状体および扁桃体ニューロンからカルシウムイメージングを行い、多細胞の神経活動を測定することに成功した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Central Histamine Boosts Perirhinal Cortex Activity and Restores Forgotten Object Memories2019

    • Author(s)
      Nomura H, Mizuta H, Norimoto H, Masuda F, Miura Y, Kubo A, Kojima H, Ashizuka A, Matsukawa N, Baraki Z, Hitora-Imamura N, Nakayama D, Ishikawa T, Okada M, Orita K, Saito R, Yamauchi N, Sano Y, Kusuhara H, Minami M, Takahashi H, Ikegaya Y
    • Journal Title

      Biological Psychiatry

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 230-239

    • DOI

      10.1016/j.biopsych.2018.11.009

    • NAID

      120006876277

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prior observation of fear learning enhances subsequent self-experienced fear learning with an overlapping neuronal ensemble in the dorsal hippocampus2019

    • Author(s)
      Nomura Hiroshi、Teshirogi Chie、Nakayama Daisuke、Minami Masabumi、Ikegaya Yuji
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0443-6

    • NAID

      120006620601

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 結節乳頭核ヒスタミン神経細胞による記憶想起の調節2020

    • Author(s)
      野村 洋、久保 絢女、西村 京華、大森 翔平、南 雅文
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒスタミン神経系による記憶の想起調節メカニズムの解明2020

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      第29回 神経行動薬理若手研究者の集い
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of histamine neurons in the tuberomammillary nucleus enhances retrieval of forgotten long-term object memory2019

    • Author(s)
      久保絢女、大森翔平、西村京華、南雅文、野村洋
    • Organizer
      NEURO2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural circuits underlying experience-dependent behavioral changes.2019

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura
    • Organizer
      NEURO2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain histamine restores forgotten memories in mice and human2019

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura
    • Organizer
      7th China-Japan Joint Meeting of Basic and Clinical Pharmacology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ヒスタミン神経系による記憶の調節2019

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      第56回日本生化学会北海道支部例会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Activation of histamine neurons in the tuberomammillary nucleus enhances retrieval of forgotten long-term object memory2019

    • Author(s)
      西村京華、久保絢女、大森翔平、南雅文、野村洋
    • Organizer
      第70回日本薬理学会北部会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain histamine re-establishes access to forgotten memories after passage of long time and neuronal degeneration2019

    • Author(s)
      Hiroshi NOMURA, Ayame KUBO, Kyoka NISHIMURA, Masabumi MINAMI
    • Organizer
      6th Congress of AsCNP
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中枢ヒスタミンによる記憶の想起障害の改善2019

    • Author(s)
      野村洋、久保絢女、西村京華、南雅文
    • Organizer
      第49回日本神経精神薬理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain histamine boosts reactivation of weak memory engrams and restores forgotten long-term memories in mice and humans2018

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ahizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Mami Okada, Ryoki Saito, Ayame Kubo, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • Organizer
      WCP2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Histamine enhances reactivation of weak memory engrams and restores forgotten long-term memories2018

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ahizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Mami Okada, Ryoki Saito, Ayame Kubo, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • Organizer
      GRC, Optogenetics and Imaging: Technology Development, Novel Applications, and Closing the Loop Between Models and Experiments
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒスタミン神経系の操作による記憶の回復2018

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      平成30年度生理研研究会 『記憶研究会』
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Central histamine modulates learning and memory2018

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura
    • Organizer
      第92年会日本薬理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain histamine promotes memory retrieval2018

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Ayame Kubo, Hiroto Kojima, Shohei Ohmori, Kyoka Nishimura, Yuji Ikegaya, Masabumi Minami
    • Organizer
      第92年会日本薬理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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