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記憶に時を刻む海馬新生ニューロン

Publicly Offered Research

Project AreaThe Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future
Project/Area Number 26119502
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大原 慎也  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10570038)

Project Period (FY) 2014-07-10 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords海馬 / 狂犬病ウイルスベクター / テンポラルアソシエーション / 新生ニューロン / レトロウイルスベクター
Outline of Annual Research Achievements

1.神経回路の構造・機能解析のためのウイルスベクターの開発
テンポラルアソシエーションを実現する神経機構を解明するため、標的神経回路の構造・機能解析が可能なウイルスベクターの開発を進めた。これまでの研究で、狂犬病ウイルスベクターの遺伝子発現機構を調べ、ウイルスポリメラーゼ(L蛋白質)とエンベロープタンパク質(G蛋白質)が外来遺伝子の発現量に関与することを明らかにした(Sato et al., 2015)。さらにこの研究成果を基に、一次感染細胞と二次感染細胞を識別することのできるウイルスベクターの作製に成功した(論文準備中)。このウイルスベクターは、記憶を司る神経回路の階層性を解析する上で有用なツールになると期待される。
2.テンポラルアソシエーションに関わる嗅内皮質-CA1路の解剖学的解析
狂犬病ウイルスベクターを用いて、テンポラルアソシエーションに関わる海馬CA1領域への入力経路を解剖学的に調べた。これにより、背側海馬CA1に投射する外側嗅内皮質(Ⅲ層)ニューロンは、時間弁別に関与することが報告されている脳梁膨大後部皮質の前部からの入力を受けることを示した(論文準備中)。本研究で明らかにした脳梁膨大後部皮質-外側嗅内皮質(Ⅲ)-背側CA1回路は、時間弁別を伴った記憶・学習に関わると共に、CA1時間細胞特有の神経活動の形成に寄与している可能性が考えられる。
また、CA1への投射路を調べる過程で、嗅内皮質Ⅲ層はCA1投射細胞が分布するⅢb層と海馬に投射を送らないニューロン群が分布するⅢ層表層(Ⅲa層)にわけられることを発見した。このⅢa層ニューロンの投射先を調べたところ、扁桃体と内側前頭前野に投射を送ると共に、嗅内皮質内で局所回路を形成していることがわかった。今後、この嗅内皮質Ⅲa層ニューロンを調べることで、記憶形成機構の一端を明らかにすることができると期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] NTNU(Norway)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of G-gene Deletion and Replacement on Rabies Virus Vector Gene Expression.2015

    • Author(s)
      Sho Sato, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10(5)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Cortical and subcortical projections of the entorhinal layer III neurons of the rat2015

    • Author(s)
      Shinya Ohara, Kazuki Ito, Yasuhiro Sota, Ken-Ichiro Tsutsui, Meno P. Witter, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      McCormick Place, Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rabies virus vector with improved transgene expression level for transsynaptic tracing2015

    • Author(s)
      Yasuhiro Sota, Shinya Ohara, Sho Sato, Kazuki Ito, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      McCormick Place, Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of neural representations between rat anterior insular and orbitofrontal cortex in risky decision making2015

    • Author(s)
      Hironori Ishii, Yuta Kaizu, Shohei Takahashi, Shinya Ohara, Philippe N Tobler, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      McCormick Place, Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural responses observed only in a gambling task in the rat anterior insular cortex2015

    • Author(s)
      Yuta Kaizu, Hironori Ishii, Shohei Takahashi, Shinya Ohara, Philippe N Tobler, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      McCormick Place, Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cytoarchitectonic information of rat medial prefrontal “delay” neurons revealed by single-neuron electroporation2015

    • Author(s)
      Kei Oyama, Yukina Tateyama, Cheuk Wa Christopher Lo, Shinya Ohara,Fuyuki Karube,Fumino Fujiyama, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • Organizer
      Neuroscience 2015
    • Place of Presentation
      McCormick Place, Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 嗅内皮質Ⅲ層の交連性投射ニューロンの入出力解析2015

    • Author(s)
      大原 慎也、伊藤 和貴、曽田 泰宏、佐藤 翔、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電気穿孔法による、遅延反応課題の遅延期間において持続的な活動を示すラット内側前頭連合野ニューロンの形態学的同定2015

    • Author(s)
      小山 佳、舘山 幸菜、Cheuk Wa Christopher Lo、大原 慎也、苅部 冬紀、藤山 文乃、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リスクを伴う意思決定における島皮質前部の神経活動2015

    • Author(s)
      石井 宏憲、海津 祐太、高橋 勝平、大原 慎也、Tobler N Philippe、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hippocampal-medial temporal circuit investigated by neurotracing technique using virus vectors2015

    • Author(s)
      Shinya Ohara
    • Organizer
      TOHOKU Brain Science Symposium in collaboration with University of Oxford, University College London, and University of Zurich
    • Place of Presentation
      鳴子中山平温泉 仙庄館
    • Year and Date
      2015-01-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Organization of multisynaptic inputs to the hippocampus: Dual transsynaptic tracing with rabies virus vector in the rat2014

    • Author(s)
      Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter, Toshio Iijima
    • Organizer
      Vision, Memory, Thought: how cognition emerges from neural network
    • Place of Presentation
      伊藤国際学術研究センター
    • Year and Date
      2014-12-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Deleting G protein of rabies virus vector enhances transgene expression level via decreased cell toxicity and increased RNA polymerase expression2014

    • Author(s)
      Sho Sato, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Walter E.Washington Convention Center (アメリカ)
    • Year and Date
      2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Topographical Organization of Multisynaptic Inputs to the Hippocampus: Dual Transsynaptic Tracing with Rabies Virus Vector in the Rat2014

    • Author(s)
      Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter, Toshio Iijima
    • Organizer
      Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Walter E.Washington Convention Center (アメリカ)
    • Year and Date
      2014-11-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 狂犬病ウイルスベクターを用いたラット海馬歯状回への投射経路の解析2014

    • Author(s)
      大原慎也、佐藤翔、筒井健一郎、 Menno P. Witter、飯島敏夫
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-11-20   Modified: 2018-03-28  

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