2019 Fiscal Year Annual Research Report
Optogenetic manupilation of neural activity to elucidate the memory network between the frontal and temporal cortices in monkeys
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17K07062
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
竹田 真己 高知工科大学, 総合研究所, 特任教授 (00418659)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電気生理学 / 長期記憶 / 脳神経回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
記憶の情報処理メカニズムに関して、皮質層レベルの情報処理から記憶関連領域間の情報処理まで複数の空間スケールにおける情報処理に注目して研究を進め、論文発表を行った。
これまでの研究により、記憶想起プロセスを支える脳内神経回路として、大脳の側頭葉が重要な役割を果たしていると考えられてきた。しかし、側頭葉ニューロン群が「ものを見た」知覚情報から記憶を想起する際にどのように協調して働くのか、その動作原理は明らかではなかった。そこで、記憶課題を学習したサルを用いて、「ものを見て、ものを思い出す」際の側頭葉神経回路のはたらきについて調べた。その結果、想起する図形そのものを表象している36野ニューロンの神経活動は、図形を見たときにはTE野の浅層とよばれる皮質層と協調的に働く一方、対となる図形を思い出す際にはTE野の深層とよばれる別の皮質層と協調的に働くことが明らかとなった。また、こうした記憶関連領域間を伝達する信号は振動の周波数依存的に機能することが分かった。本研究により、視覚知覚・記憶想起という異なる認知プロセスに依存して、側頭葉記憶神経回路は皮質層レベルで異なるダイナミクスを示すことが示唆された（Takeda et al, 2018, Nature Communications）。こうした知見をもとに、霊長類の記憶想起システムに関する新モデルを提唱し、総説としてまとめた（Takeda, 2019, Neuroscience Research）。現在、ヒトにおいても同様の機能回路動態があるのか検証するため、電流刺激を用いた記憶回路の人為的操作の実験を進めている。
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