瞬目反射連合学習における小脳-海馬連関の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680652
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川原 茂敬 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (10204752)
• Keywords: 瞬目反射 / 古典的条件付け / 学習 / マウス / 小脳 / 海馬

Research Abstract

瞬目反射連合学習はパブロフ型古典的条件付けの一つであり,音(条件刺激、CS)とまぶたへの侵害刺激(無条件刺激、US)の組み合わせにより,音を聴くだけでまぶたを閉じる(条件応答、CR)ようになる連合学習である。この学習には小脳が必須であり、さらに海馬も関与していることが知られている。本研究では、小脳皮質の可塑性(長期抑圧、LTD)に障害を持つミュータントマウスを用いて、瞬目反射学習における海馬の役割を検討した。小脳皮質LTDに障害をもつグルタミン酸受容体サブタイプGluRδ2欠損マウスは、CSとUSが時間的に重なる場合(遅延課題)には学習が障害されるが、CSとUSが重ならない場合(トレース課題)には学習が成立することを既に報告した。この小脳LTD非依存性の学習に対する海馬の関わりを明らかにするために,海馬破壊が及ぼす効果を調べた。GluRδ2欠損マウスおよび野生型マウスの背側海馬およびその上の大脳皮質を吸引除去し、トレース時間0msの条件付けを行った。コントロール群としてはそれぞれのマウスの大脳皮質のみを除去したマウスを用いた。野生型マウスにおいては海馬破壊群はコントロール群と同様の学習を示したが、GluRδ2欠損マウスでは海馬破壊群がコントロール群に比べて顕著に学習障害を示した。これらの結果は、GluRδ2欠損マウスのパラダイム依存的な学習に海馬が重要な役割を果たすことを示している。
海馬が重要な役割を果たすトレース課題ではムスカリン拮抗薬であるスコポラミンにより学習傷害が生じることが知られている。そこでmACh受容体サブタイプのm2をノックアウトしたマウスの学習傷害をまずは遅延課題で検討した。しかしながら、同腹の野生型マウスに比べて、学習率、CRのの波形ともに、顕著な学習障害は認められなかった。今後はさらにトレース課題で検討することが必要であると思われる。

Research Products

• [Publications] Kishimoto Y: "Classical eyeblink conditioning in glutamate receptor subunit δ2 mutant mice is impaired in delay paradigm but not in trace paradigm."European Journal of Neuroscience . (in press). (2001)
• [Publications] Kishimoto Y: "Long-trace interval eyeblink conditioning is impaired in mutant mice lacking NMDA receptor subunit ε1."European Journal of Neuroscience. (in press). (2001)