Interregional brain network dynamics regulating hyper-adaptation from fear-memory induced maladaptation.
Publicly Offered Research
| Project Area | Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches |
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| Project/Area Number |
22H04779
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
宮脇 寛行 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (40785979)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 神経生理学 / 大規模電気生理学 / 記憶 |
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| Outline of Research at the Start |
動物は強い恐怖を経験することで、その記憶のために適応的な行動が取れない不適応状態に陥る。不適応状態への遷移後、安全な環境下で類似した状況に繰り返し遭遇すると、恐怖の記憶はとどめているものの適応的な行動を回復する超適応が見られる。本研究では光遺伝学を応用し、速い脳波オシレーションを介した脳領域間情報伝達への経路選択的な介入を行う。さらに、この介入が引き起こす影響を多領域同時・大規模電気生理学や動物行動学を組み合わせることで評価し、恐怖記憶からの超適応を支えるネットワーク変化とその制御機構を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
有害な刺激に対する嫌悪感や恐怖反応は、動物が生存していく上で重要なものである。しかし、恐怖の記憶が強すぎる場合、安全な環境下であっても恐怖反応を示すといった適応的でない行動を示す不適応状態に陥る。その後の恐怖消去学習により、これらの動物は超適応状態に入り、適応的な行動の能力を取り戻すことができる。しかし、これらのプロセスの神経機構はよく理解されていない。そこで本研究では、不適応状態から超適応状態へと遷移する際の領域ネットワークの変化を明らかにすることを目的とし、大規模電気生理学記録を行いた複数の脳領域からの同時記録を行い、脳領域横断的なネットワークの変化を各脳領域のアンサンブルの活動に基づいて解析した。
本年度はとくに、恐怖条件付けと消去学習中の脳内のニューロン細胞アンサンブルの活動について、脳領域横断的な同期活動に注目して解析を行った。その結果、消去学習によって有意な同期活動を示すアンサンブルのペアの割合はほとんど変わらないが、同期活動を示すアンサンブル・ペアの構成が変化することが明らかとなった。さらに、脳領域横断的な同期活動に関与しているアンサンブルは、それ以外のアンサンブルに比べて消去学習の保持テストまで保持されるものの割合が多い傾向が認められた。
これらの結果は、脳領域横断的な同期活動への関与することが、各脳領域の局所的なセル・アンサンブルの安定性と関係していることを示唆している。しかし、セル・アンサンブルの安定性と脳領域横断的な同期活動との因果関係は明らかにされていない。この点については、今後の研究で脳領域横断的な同期活動を操作した際の影響を評価することによって検討したい。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
