運動学習における長期記憶機構の研究
Publicly Offered Research
Project Area | Principles of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems |
Project/Area Number |
26115504
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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 |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Saitama University |
Principal Investigator |
中井 淳一 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80237198)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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Budget Amount *help |
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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Keywords | 運動学習 / カルシウム / 記憶 / 定着 / 長期記憶 / G-CaMP / ゼブラフィッシュ |
Outline of Annual Research Achievements |
記憶の定着がどのように起こるのか、また、良く知られた記憶の中枢である海馬と運動学習における中枢である小脳で、記憶の定着のメカニズムの違いや共通点は何かなど、記憶の定着についてはまだよく分かっていないことが多い。運動学習の短期記憶について、小脳における運動学習では記憶が小脳皮質でおこると考えられている。しかし、記憶の定着がどのように起こるのか、そのメカニズムはまだよくわかっていない。本研究では、運動学習に関する短期記憶のメカニズムの解明を行う。 小脳学習の定着のメカニズムが解明される。記憶の理解が進むことにより、短期記憶と長期記憶の分子機構の違いが明らかになる。また、この成果は海馬などの記憶の定着のメカニズムとの相同性や、違いを知ることにつながり、脳における長期記憶の全体像の理解が深まる。老化で記憶力が落ちるメカニズムの解明やその対処法、記憶に関するヒトの疾患の原因解明、脳卒中後のリハビリの効率化や、スポーツ強化にもつながる可能性がある。 ゼブラフィッシュを用いて、optokinetic response(OKR) 用視覚刺激装置を作成し、サッケードの角度、速度を解析した。この装置を用いて、OKRの学習を行わせ、学習後のサッカードの角度、速度を解析した。エンハンサートラップラインを用いてG-CaMPを小脳顆粒細胞、下オリーブ核、Eurydendroid cellに発現させ、その際の小脳の顆粒細胞、下オリーブ核の細胞活動をG-CaMPを用いたカルシウムイメージングを用いて解析を行った。今後はプルキンエ細胞にG-CaMPを発現するトランスジェニックラインを用いたカルシウムイメージングによりさらに解析を行っていく必要がある。
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Research Progress Status |
27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 |
27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
(36 results)
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[Journal Article] A top-down cortical circuit for accurate sensory perception2015
Author(s)
Manita S, Suzuki T, Homma C, Matsumoto T, Odagawa M, Yamada K, Ota K, Matsubara C, Inutsuka A, Sato M, Ohkura M, Yamanaka A, Yanagawa Y, Nakai J, Hayashi Y, Larkum ME, Murayama M
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Journal Title
Neuron
Volume: 86(5)
Issue: 5
Pages: 1304-16
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] RING finger protein 121 facilitates the degradation and membrane localization of voltage-gated sodium channels2015
Author(s)
Ogino, K., Low, S.E., Yamada, K., Saint-Amant, L., Zhou, W., Muto, A., Asakawa, K., Nakai, J., Kawakami, K., Kuwada, J.Y., and Hirata, H.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 112
Issue: 9
Pages: 2859-2864
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Rational design of a high-affinity, fast, red calcium indicator R-CaMP2.2015
Author(s)
Inoue M, Takeuchi A, Horigane S, Ohkura M, Gengyo-Ando K, Fujii H, Kamijo S, Takemoto-Kimura S, Kano M, Nakai J, Kitamura K, Bito H
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Journal Title
Nat Methods
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 64-70
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Mitochondrial Ca2+ uptake by the voltage-dependent anion channel 2 regulates cardiac rhythmicity.2014
Author(s)
Shimizu H, Schredelseker J, Huang J, Lu K, Naghdi S, Lu F, Franklin S, Fiji HD, Wang K, Zhu H, Tian C, Lin B, Nakano H, Ehrlich A, Nakai J, Stieg AZ, Gimzewski JK, Nakano A, Goldhaber JI, Vondriska TM, Hajnoczky G, Kwon O, Chen JN.
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Journal Title
Elife
Volume: 4
Pages: 1-20
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Excitation propagation in three-dimensional engineered hearts using decellularized extracellular matrix.2014
Author(s)
Yasui H, Lee JK, Yoshida A, Yokoyama T, Nakanishi H, Miwa K, Naito AT, Oka T, Akazawa H, Nakai J, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y, Komuro I
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Journal Title
Biomaterials
Volume: 35
Issue: 27
Pages: 7839-7850
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Toll-like receptor 9 protects non-immune cells from stress by modulating mitochondrial ATP synthesis through the inhibition of SERCA2.2014
Author(s)
Shintani Y, Drexler HC, Kioka H, Terracciano CM, Coppen SR, Imamura H, Akao M, Nakai J, Wheeler AP, Higo S, Nakayama H, Takashima S, Yashiro K, Suzuki K.
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Journal Title
EMBO Reports
Volume: 15
Issue: 4
Pages: 438-445
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 意識下活動動物からの特定神経活動記録法の開発2016
Author(s)
山下哲, 犬束歩, Srikanta Chowdhury, 中井淳一, 大倉正道, 田口徹, 桑木共之, 山中章弘
Organizer
第93回日本生理学会大会
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
Year and Date
2016-03-22
Related Report
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[Presentation] Neuronal mechanisms of decision making in C. elegans olfactory behavior revealed by a highly integrated microscope system.2014
Author(s)
Tanimoto Y, Yamazoe A, Fujita K, Kawazoe Y, Miyanishi Y, Yamazaki SJ, Gengyo-Ando K, Nakai J, Fei X, Iwasaki Y, Hashimoto K, Kimura K
Organizer
第34回日本神経科学会大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
Year and Date
2014-11-09 – 2014-11-13
Related Report
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[Presentation] The top-down circuit for sensory perception in the cerebral cortex of the mouse.2014
Author(s)
Manita S, Suzuki T, Homma C, Matsumoto T, Odagawa M, Yamada K, Ota K, Matsubara C, Inutsuka A, Sato M, Ohkura M, Yamanaka A, Yanagawa Y, Nakai J, Hayashi Y, Larkum ME, Murayama M
Organizer
第34回日本神経科学会大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
Year and Date
2014-11-09 – 2014-11-13
Related Report
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[Presentation] Imaging of the neural circuit activities during retrieval of behavioral program for active avoidance in zebrafish.2014
Author(s)
Kakinuma H, Aoki R, Aoki T, Yamazaki M, Shiraki T, Takahoko M, Eizumi K, Koide T, Yoshihara Y, Nakai J, Kawakami K, Okamoto H
Organizer
第34回日本神経科学会大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜
Year and Date
2014-11-09 – 2014-11-13
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