2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | The Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future |
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| Project/Area Number |
25119004
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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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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
池谷 裕二 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10302613)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 記憶 / 学習 / 時間 / 神経回路機構 |
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| Research Abstract |
時間は記憶に駆動される。本年度は記憶の定着に関与する神経プロセスに焦点をあて研究を行った。セル・アセンブリはニューロン同士の機能的な結合に基づいて随時形成される部分集団であり，脳における情報処理の基本単位であると考えられている。そうしたセル･アセンブリが織りなすシークエンスが最も同期的な形で出現するのが，海馬で観察されるSharp Wave（SW）である。SW発生中には，それ以前の経験や記憶に基づいて形成されたセルアセンブリが再び同期的に発火することで記憶の再生が起こっているといわれているが，その神経回路基盤は不明であった。私たちはArc-dVenusトランスジェニックマウスとホールセルパッチクランプ法を組み合わせることにより，SW発生時には，それまでの経験に関わったニューロンが優先的に選ばれて発火することを見出した。またSW中にアクティブなニューロンにおいては，一過的なシナプス入力の興奮・抑制バランスが崩れていることを見出した。抑制性入力の大きさはSWの大きさと強い相関がある一方で，興奮性入力の大きさはSWの大きさとの相関が弱かった。またパルバルブミン陽性インターニューロンの発火応答率はSWの大きさと線形の関係にあった。これらのデータから，SWの大きさに応じた均一なフィードフォワード抑制と，個々のニューロンの活性化履歴によって決まる不均一な興奮性入力により形成されるバランスが，記憶に関わったセルアセンブリの出現を運命づけていることが示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SWについての計画は想像以上に進行し、すでに論文として発表することができた。一方、行動薬理の研究は予定通りに進んでいるが、まだデータを取得段階であり、現時点ではなんとも言えない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
SWを調節する機構を解明するために、意志的にSWの頻度を増やすことができるかを、in vivoマウスを用いて研究する。
エピソード記憶の研究については、学習に活性化した神経細胞の組み合わせを、パターン比較し、異なる記憶がどのように海馬に定着するのかを査定することを計画している。
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