2018 Fiscal Year Annual Research Report
Diversity of CA1 synapses and the self-entropy analysis after contexual learning
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16H05129
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
美津島 大 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264603)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 淳子 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30570808)
崎本 裕也 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (40634390)
木田 裕之 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (70432739)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | AMPA受容体 / GABAA受容体 / 学習・記憶 / glutamate / GABA / contextual learning / self-entropy / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストレス回避学習による海馬CA1内でのシナプス多様化を、左右背側CA1と左右腹側CA1の４領域に分け、スライスパッチクランプ法を用いて解析した。結果、回避学習によるシナプス多様化の中心域は、腹側ではなく背側の左右両側のCA1錐体細胞にある事が判明した。さらに背側CA1をdistal, intermediate, proximalの3領域に分け、学習依存的なシナプス可塑性を解析した結果、distal領域はECIII→CA1シナプスが強化され、proximal領域はCA3→CA1シナプスが強化され、intermedite領域は両シナプスが強化されていた。
Temporal dynamicsの解析では、回避学習後のシナプス多様化は、想起ではなく記銘後に成立する事、GABAA受容体を介する抑制性シナプスの多様化は記銘直後1分以内に、AMPA受容体を介する興奮性シナプスの多様化は5分以内に成立する事が判明した。興奮性と抑制性のシナプス多様化は記銘10分後が最大で、徐々に減衰しながら維持された。この減衰曲線はエビングハウスの忘却曲線(1885年)とよく一致した。
また、Shannonの情報理論(1948年)を元に、回避学習後に多様化されたシナプスをエントロピー解析し、左右の背側CA1錐体細胞群における拡大情報量を初めて定量した。回避学習後のCA1シナプス多様化による拡大情報量は、最大12.5 mega bitsであると試算された。さらにNon-stationary fluctuation analysisでは、回避学習はポストシナプス側のAMPA受容体open channel数を増加されるだけでなく、GABAA受容体のopen channel数も有意に増加させる事が判明した。分子レベルでは、回避学習依存的なGABAA受容体β3 subunitにおけるSer408-409のリン酸化を特定した。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] FABP3 in the anterior cingulate cortex modulates the methylation status of the glutamic acid decarboxylase67 promoter region.2018
Author(s)
Yamamoto Y, Kida H, Kagawa Y, Yasumoto Y, Miyazaki H, Islam A, Ogata M, Yanagawa Y, Mitsushima D, Fukunaga K, Owada Y.
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Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: 38
Pages: 10411-10423
DOI
Peer Reviewed
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