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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Search for neuronal mechanisms to utilize higher-order memory

Research Project

Project/Area Number 16H02061
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

櫻井 芳雄  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (60153962)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 廣川 純也  同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (40546470)
眞部 寛之  同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (80511386)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Keywords高次記憶 / ニューロン / セル・アセンブリ / ラット
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに確立した複数の高次記憶課題のうち、特に時間記憶課題と順序記憶課題を中心に訓練を進めた。その結果、課題の難易度を操作することで、最終段階で約70%の正反応率となるように訓練することができ、正解時と誤反応時の比較が可能となった。
次にこれら2つを含む多様な高次記憶課題を行っているラットから多数のニューロン活動を同時記録し解析した。特殊電極と小型マイクロドライブを改良することで、複数部位のより多くのニューロンから安定した活動を長時間にわたり記録することが出来た。またこれまでに確立したデータ解析法の精度と処理速度を向上させたことで、多数ニューロン間の機能的結合の表示も含め、ニューロン集団の振る舞いを詳細に検出することが出来た。
これまでにわかったことは、高次記憶を活用する際に異なるニューロン集団が働くこと、特に複数部位間の相互作用が重要となること、ルールスイッチングという高次記憶の活用に海馬のセル・アセンブリが関わること、異種感覚統合に基づく記憶の活用に視覚連合野のニューロン集団が関わること、報酬と罰双方の記憶に基づき行動を決定する際に前頭連合野内のニューロン集団が小部位毎に異なる働きをしていること、それら小部位の相互作用で行動が決定されることなどであり、それぞれ論文にまとめ国際誌に掲載した。またオプトジェネティクス(光遺伝学)の方法についても、新規のウイルスベクターを用いることで改良し確立することができた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Left-right functional difference of the rat dorsal hippocampus for short-term memory and long-term memory2020

    • Author(s)
      Sakaguchi Y. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 382 Pages: 112478~112478

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.bbr.2020.112478

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Contribution of the prefrontal cortex and basolateral amygdala to behavioral decision making under reward/punishment conflict2020

    • Author(s)
      Ishikawa, J., Sakurai, Y., Ishikawa, A. and Mitsushima, D.
    • Journal Title

      Psychopharmacology

      Volume: 237 Pages: 639-654

    • DOI

      doi.org/10.1007/s00213-019-05398-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reinforcement schedules differentially affect learning in neuronal operant conditioning in rats2020

    • Author(s)
      Song, K.,Takahashi, S. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 153 Pages: 62~67

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neures.2019.04.003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamics of memory engrams2020

    • Author(s)
      Takamiya, S., Yuki, S. Hirokawa, J., Manabe, H. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 153 Pages: 22~26

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neures.2019.03.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] nhanced theta and high-gamma coupling during late stage of rule switching task in rat hippocampus2019

    • Author(s)
      Nakazono, T., Takahashi, S. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 412 Pages: 216-232

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neurroscience.2019.05.053

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Distinct roles of primary, secondary visual cortex and posterior parietal cortex in visually-guided decision-making2019

    • Author(s)
      Osako, Y., Ohnuki, T., Manabe, H., Sakurai, Y. and Hirokawa, J.
    • Organizer
      49th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The interaction between hippocampus and temporal cortex during memory consolidation and reconsolidation2019

    • Author(s)
      Takamiya, S., Yuki, S., Hirokawa, J. and Sakurai, Y.
    • Organizer
      49th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic encoding of choice-target information in the perirhinal cortex2019

    • Author(s)
      Ohnuki, T., Osako, Y., Sakurai, Y. and Hirokawa, J.
    • Organizer
      49th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Behavioral-selective activity of ventral tenia tecta neurons2019

    • Author(s)
      Shiotani, K., Tanisumi, Y., Murata, K., Hirokawa, J., Mori, K., Sakurai, Y. and Manabe, H.
    • Organizer
      49th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Association of Cue Odor Signals with Predicted Behavioral Scene Signals, in Piriform Cortex Neurons2019

    • Author(s)
      Tanisumi, Y., Shiotani, K., Miura, K., Hirokawa, J., Sakurai, Y., Mori, K. and Manabe, H.
    • Organizer
      49th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional left/right hippocamal asymmetry and sprit-brain in forming short/long-term memory2019

    • Author(s)
      Sakaguchi, Y. and Sakurai, Y.
    • Organizer
      The 10th International Brain Research Organization World Congress of Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 内側前頭前野の神経細胞の風味応答2019

    • Author(s)
      塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      日本味と匂学会第53回大会
  • [Presentation] Single-neuron and population codings in a higher-order cortical area2019

    • Author(s)
      大貫朋哉・大迫優真・塩谷和基・櫻井芳雄・廣川純也
    • Organizer
      第29回日本神経回路学会全国大会
  • [Presentation] Scene cells with behavioral time information in olfactory cortex2019

    • Author(s)
      塩谷和基・谷隅勇太・村田航志・廣川純也・森憲作・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      第29回日本神経回路学会全国大会
  • [Presentation] Dynamics of cell assemblies in hippocampus an auditory cortex during memory consolidation and recall2019

    • Author(s)
      Takamiya, S., Yuki, S., Hirokawa, J., and Sakurai, Y.
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Presentation] ラット梨状皮質ニューロンは匂いと「匂い経験」を紐づける:Go/No-Go学習および逆転学習における多彩な応答様式と、そのポピュレーションGo/No-Go相関表現2019

    • Author(s)
      谷隅勇太・塩谷和基・三浦佳二・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Presentation] 腹側テニアテクターのシーンセル:環境や行動状況において特定の発火2019

    • Author(s)
      塩谷和基・谷隅勇太・村田航志・廣川純也・森憲作・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Presentation] 嗅周皮質におけるターゲット情報のダイナミックなコーディング2019

    • Author(s)
      大貫朋哉・大迫優真・櫻井芳雄・廣川純也
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Presentation] ラット海馬の機能的左右半球非対称性および半球間相互作用2019

    • Author(s)
      阪口幸駿・櫻井芳雄
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
  • [Remarks] 同志社大学脳科学研究科 神経回路情報部門

    • URL

      https://www1.doshisha.ac.jp/~ysakurai/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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