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Neuromodulator regulation of emotional memory

Publicly Offered Research

Project AreaCreation and Promotion of the Will-Dynamics
Project/Area Number 19H05029
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

植松 朗  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任講師 (90716242)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords前頭前野 / 消去 / 光遺伝学 / イメージング / ノルアドレナリン / 恐怖 / 報酬 / オプトジェネティクス
Outline of Research at the Start

これまでの動物モデルを用いた研究により前頭前野のノルアドレナリン過不足がある状態では恐怖の抑制が適切に行われないことを示されている。そこで本研究ではこのようなモデルを人工的に作成し、恐怖抑制タスクを行う過程での前頭前野の神経活動を観察する。これによりノルアドレナリンの過不足状態においてどのような異常が神経活動レベルで起こっているのかを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

2020年度は報酬記憶と恐怖記憶の消去時における前頭前野での神経活動測定について検討した。前頭前野の報酬記憶と恐怖記憶の消去中における活動を明らかにするため、小型顕微鏡を用いて消去時における前頭前野の活動を1細胞レベルで観察した。イメージングという手法の利点を用いて、報酬と恐怖の消去セッション中に同じ神経細胞について観察した。どちらのセッションも音を手掛かり刺激として与えた後、報酬条件づけの場合はスクロース溶液を恐怖条件づけの場合は電気ショックを与えることでラットは音に対する学習を成立させている。条件づけ後につづく消去においては音のみを提示して報酬や恐怖刺激が来ない中でフリームービング中にイメージングを行った。得られたデータは1細胞活動を抽出する手法によって解析を行った。教師なし機械学習を用いることで各セッション中の神経活動を分類したところ、トライアルが進むにつれて音に対する応答がなくなっていく神経群と、音に対する応答がでてくる神経群に分類することができた。このことから、消去においては前頭前野の特異的な神経細胞群の活動が関与していることが示唆された。これらの音に対する神経応答ダイナミクスが消去特異的なものかを解明するために、報酬学習(音刺激と報酬を与え続けるタスク)についてもイメージングを行った。上記と同様に機械学習によって神経応答を分類したところ、消去のように音に対する応答が増減は少なく一定になることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] Prefrontal cortical control of emotional responding through projections to the brainstem noradrenaline system2021

    • Author(s)
      Mayumi Watanabe, Akira Uematsu, Joshua P Johansen
    • Organizer
      SfN Global Connectome
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 幼若期ストレスによるPTSD惹起モデルの検討2020

    • Author(s)
      野辺宣翔、植松朗、榎本和生
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prefrontal cortex dynamics for overriding emotional responding2019

    • Author(s)
      Akira Uematsu
    • Organizer
      Neuro2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 恐怖記憶を制御するカテコールアミン神経の多様性2019

    • Author(s)
      植松 朗
    • Organizer
      日本生化学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Functional heterogeneity of catecholamine system in fear learning and extinction2019

    • Author(s)
      Akira Uematsu
    • Organizer
      NIPS emotion meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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