2018 Fiscal Year Research-status Report

初期学習における記憶の固定化と並行処理メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	16K04430
Research Institution	Saitama Medical University
Principal Investigator	菅理江埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10342685)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	記憶 / 学習 / 刻印付け
Outline of Annual Research Achievements	初期学習における記憶の固定化のメカニズムの解明に取り組んでいる。刻印付けはニワトリなどの早成鳥類でみられる現象で、孵化直後に見た物体に対して排他的な社会的偏好を形成する。臨界期の存在が特徴的であり、獲得した偏好は長期にわたって維持され成熟後の性選択にも影響を与える。実験的に行われるヒヨコの刻印付けでは固定化（consolidation）のプロセスはその対象に暴露されてから8-12 時間後に起こるとされており、学習獲得に必須の脳部位IMM (intermediate and medial mesopallium)ではこの間に様々な神経可塑性に関わる変化が観察されている。これまでの申請者と共同研究者の研究で明らかにした、刻印付けの脳部位特異的な神経細胞活性とグルタミン酸受容体の分布特性に着目し、行動と脳の可塑性を関連付けたいと考えている。刻印付け後8時間のあたりでの睡眠を妨害すると、24時間後の偏好の維持が損なわれるが、左側でIMMの即初期遺伝子c-fosが発現する神経細胞数が有意に減少する。さらにこのときのデータを詳細に検討したところ、より固定化に関連すると考えられる右側IMMについてもこの時間帯での変化が見られた。しかし、固定化に関連すると考えられるc-fos陽性細胞の増加は、左側に比べてよりなだらかなものであり、刻印付け終了後から変化するタイミングのばらつきがデータに反映されているのではないかと考えられる。左側、右側の連動を想定すると、左側の活性化された細胞数のピーク後どのくらいのタイミングで右側での変化が起きているのか、個体ごとのデータの検討を現在すすめている。今年度は上記の解析に加えて、8時間より前の行動実験への介入のための行動実験の基礎データの収集（イベントの発生タイミングのばらつきが解析の問題となっているため）、脳組織サンプルの採取を中心に実験を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ヒヨコ飼育に関連した装置の故障と刻印付けに影響があるレベルでの装置内の反射が見つかり、塗装の変更や装置の組み直しで時間を要した。現在は実験装置の修理は終了したため予定していた実験を再開している。
Strategy for Future Research Activity	今年度はこれまでに得たデータの解析と行動と免疫組織データの対応から、実験時間帯を絞った実験を追加して、メカニズムの解明をすすめたい。
Causes of Carryover	進捗状況で述べたとおり、装置の変更で、今年度使用予定だった実験関連消耗品を購入する予算の一部が装置の修理や塗装に使用され、実験予定が少し遅れている。さらに追加の免疫組織科学的検討によって詳細を検討することで、現在焦点を当てている時間帯についての解析が進むと考えている。そこで、今年度の助成金は解析中の免疫組織科学実験に関連するキット・抗体に使用する予定である。