2021 Fiscal Year Annual Research Report
記憶の獲得、保持、想起、全ての過程に不断の出力が必要な神経細胞の行動遺伝学的解析
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19H03268
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
多羽田 哲也 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (10183865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 崇志 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (70756824)
山崎 大介 東京大学, 定量生命科学研究所, 講師 (80588377)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 連合学習 / 同時検出器 / 匂い記憶 / cAMP / Ca2+ / ドーパミン神経 / ライブイメージング / adenyryl cyclase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエのケニヨン細胞（KCs）は匂い記憶形成の同時検出器として働くとされている。ドーパミン神経は罰記憶と報酬記憶の非条件刺激を伝達する。匂い刺激によるCa2+の上昇と非条件刺激を伝達するドーパミンの受容によるGas活性の上昇が同時にKCsのadenylyl cyclaseに入力することにより活性が上昇しcAMPレベルが上がることが同時検出であると考えられてきた。CRE-pに細菌由来の光感受性adenylyl cyclase （bPAC）を導入し、光刺激時（cAMPレベルが上昇する）に匂いを提示する（CS+）とその匂いを忌避する短期記憶が形成されることを見出した。このことはCRE-pのcAMPの上昇がUSを置き換えていると考えられる。次に匂い刺激時のcAMP応答を調べたところcAMPの上昇はドーパミンシグナルに依存していることがわかった。つまり、CSであってもUSであっても結局はドーパミン受容に伴うGas活性に依存してcAMPが上昇することになり匂いの特異性が反映されないことになる。この点をさらに検証するためには、KCsの軸索を解像しCa2+とcAMPを同時に検出できるライブイメージングのセットアップが必要で、現時点での解像度で解析するに、個々の軸索レベルの匂い応答（Ca2+）を反映したcAMPの応答はなく、ドーパミン支配による一様の応答が観察されるようである。今後はこの解像度を上げて最終的な結論を出し、同時検出の定説を検証したい。昨年度から引き続きドーパミン神経のcotransmitterとしてのグルタミン酸シグナルの機能を探っているが、このことが情報を短期記憶として留めておくか長期記憶として保持するか決定する機構の一つであることを明らかにしたと考えており、合わせて論文公表を急ぎたい。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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