2018 Fiscal Year Research-status Report
Encoding mechanism of spatial information in the primate entorhinal-hippocampal system.
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17K01991
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
田村 了以 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (60227296)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海馬 / 内嗅皮質 / サル / 周期性徐波 / 空間情報処理 / 睡眠 / グリッド細胞 / 記憶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
げっ歯類の研究より，内嗅皮質にはグリッド細胞など，海馬には場所細胞などの存在が知られており，これらの細胞集団からなるネットワークが周期性徐波 （シータ波）の時間的枠組みの中で活動することにより，記憶の空間的文脈が符号化されると考えられている．一方，内嗅皮質－海馬系の空間情報符号化に関す る霊長類（ヒトを含む）の研究は少なく未解明の点も多い．本研究では霊長類の内嗅皮質－海馬系による空間情報の符号化機構，とくに周期性徐波の関与を明ら かにするため，サルが場所移動課題を遂行中に内嗅皮質と海馬（歯状回やCA1領域）から神経（電場電位とニューロン）活動を同時記録し，①内嗅皮質ニューロ ンの空間応答特性，②内嗅皮質での周期性徐波の有無および電場電位位相とニューロン発火との時間関係，③内嗅皮質と海馬との神経活動相関を検討する．本年度は，昨年度に直線走路上で往復移動を訓練したサルを用い，まず貫通路を刺激しながら海馬で誘発電位を記録し深部プロフィールを作製して内嗅皮質の脳定位座標を推定後にニューロン活動の記録電極を内嗅皮質直上に慢性埋め込みした．数日後に深部方向に電極を進め，ニューロン活動が記録できることを確認後に，サルに直線走路を往復運動させた．記録したニューロン活動について，直線走路上での発火頻度マップの作製と発火タイミングの自己相関解析を行い，それぞれ，空間応答特性と発火の周期性について検討した．本年度は総数９個の内嗅皮質ニューロンを記録した．これら９個中６個のニューロンは有意な空間応答性を示したが，徐波帯域での周期性を示すニューロンはなかった．以上より，サルの内嗅皮質ニューロンは，①げっ歯類と同様に発火頻度による符号化を介した空間情報処理を行なっていること，および，②げっ歯類とは異なり，周期性徐波のような単純な時間符号化を介した情報処理は行なっていないことが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度に問題として浮上してきた、覚醒状態での神経活動記録実験におけるサルの頭部シェーキング（身震い）行動の出現頻度は訓練により減少し、記録実験の目処はなんとかたったけれども、日によってはこの行動が頻繁に起こることもあり、本年度も期待していたほどには実験効率が上がらなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き、サルの頭部シェーキング行動を助長するような状態（ヘッドキャップ部の皮膚感染症や、往復移動時の頭部への記録ラインの接触など）に注意するとともに、同行動を抑制すべくさらにに工夫する（たとえば、記録ラインを必要としないバッテリー駆動のデータロガーの開発など）。すでに、覚醒行動下での内嗅皮質ニューロンの記録実験は進みつつあるので、さらに実験を積み重ねてデータを増やす。また行動課題は、現在は直線走路上での往復に限っているが、グリッド特性等のニューロン活動の空間応答特性の詳細を明らかにするため、より広い環境（実験室内全体）での歩行移動も試みる。さらに、記録データの解析を進めてサル内嗅皮質ニューロンの応答特性を明らかにし、成果を学会で報告する。
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| Causes of Carryover |
理由：実験動物（サル）の頭部シェーキング行動により当初計画より研究の進行が遅れていたため、神経活動記録実験を最優先で行なってきた。そのため、成果発表が予定より少なくなり旅費の支出が減少したため。
使用計画：当初の使用計画に、学会発表（旅費）と論文作成のための追加費用（英文校閲費と出版費）として次年度使用額（B-A）を加えて計上する。
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Research Products
(9 results)
