2020 Fiscal Year Research-status Report
Neural basis of memory consolidation: Organization of hippocampal-output circuit mediated by entorhinal LV neurons
| Project/Area Number |
19K06917
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
大原 慎也 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10570038)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 内側嗅内皮質 / 海馬-嗅内皮質路 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
記憶の固定化には、内側嗅内皮質（MEC）と外側嗅内皮質（LEC）を介した海馬から大脳皮質への海馬出力路が重要な役割を果たすと考えられている。どのような神経基盤が記憶の固定化に求められるのか明らかにするため、本研究ではMECとLECが形成する海馬出力路の詳細な回路構成の同定を目指す。
海馬出力回路は３つの要素、すなわち①海馬から嗅内皮質Vb層への投射、②Vb層ニューロンの局所回路、及び③Va層ニューロンから大脳皮質への投射、から構成される。2020年度は、①の海馬-嗅内皮質路に着目し、MEC Va層細胞が海馬からの直接入力を受けるのか調べた。具体的には、海馬の長軸（背腹側軸）に沿って順行性トレーサー（BDA, PHA-L）を注入し、CA1領域と海馬台ニューロンの軸索の分布をMECにおいて調べた。
過去の知見同様、背側のCA1/海馬台に順行性トレーサーを注入したサンプルでは背側MECのVb層において標識軸索が観察された。興味深いことに、腹側のCA1/海馬台にトレーサー注入をした個体では、腹側MECのVb層だけはなく、Va層にも標識軸索が観察された。また、腹側CA1/海馬台ニューロンの標識軸索は腹側MEC Va層に留まらず、背側MEC Va層においても確認された。このことから、海馬-MEC路の回路構成は背腹側軸に沿って大きく異なることが明らかになった。背側海馬はMEC Vb層を介した「海馬-嗅内皮質ループ回路」を形成する一方、腹側海馬は「ループ回路」に加え、MEC Va層を介した「海馬-皮質出力回路」を形成すると考えられる。この結果は、腹側海馬で処理された情報を固定化する上でMECが重要な役割を果たすことを示唆している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
海馬出力回路は３つの要素のうち、2019年度で明らかにした「②Vb層ニューロンの局所回路」について論文として報告した（Ohara et al., eLife, 2021）。また、当初の予定通り、「①海馬から嗅内皮質への投射」を調べ、MEC Va層への入力に明らかにした。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2020年度の研究で、海馬-MEC路の回路構成が背腹側軸に沿って異なるという予想外の結果が得られた。これにより、海馬-LEC路の回路構成も過去の解剖学的知見とは異なるのではないかという疑問が生じた。そこで、2021年度は「①海馬から嗅内皮質への投射」について、海馬の横断軸（近位-遠位軸）にも着目して調べる。これにより、MECとLECを介した海馬出力路の回路構成の全容を明らかにする。
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍のため、予定していた実験の縮小を余儀なくされ、出張等も全てキャンセルとなった。当該助成金は、物品費と論文投稿費に使用する予定である。
|
Research Products
(4 results)
