2020 Fiscal Year Annual Research Report
Formation mechanism and functional role of place cell ensemble related to reward-associated memory
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19K16293
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
水田 恒太郎 京都大学, 医学研究科, 助教 (60632891)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 報酬 / 記憶 / 場所細胞 / 二光子イメージング / バーチャルリアリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物がある空間を探索するとき、空間上の重要な場所がどのように表現され、記憶として保持されるかはわかっていない。申請者は、報酬周辺には場所特異的な活動を示す場所細胞が集積すること(報酬場所細胞)を見出し、通常の場所細胞は数日単位で場所特異性が変化していくのに対し、報酬場所細胞は、毎日同じ場所で安定して発火し続け、新たな形質を持つ細胞群であることがわかった。そこで、本研究では、報酬場所細胞が既存の場所細胞からどのように形成されるか、報酬そのものを認識しているのか、あるいは場所との組み合わせが重要なのか、さらに記憶の痕跡に関連するのか、その形成に報酬系が如何に関係しているかを解明していく。
本年度は、マウスが走行中に報酬地点の周りで特異的に活動する報酬場所細胞が、報酬の回数を1秒のタイミングで3回あげたとき、その報酬のタイミングに応じて発火する細胞であるかどうか検討した。報酬場所細胞は反応せず、報酬地点で停まった時に時間特異的に発火する細胞群が新たに形成された。これは場所細胞とは異なる形質を持ち、報酬の事象に従って時系列に発火する別のセルアセンブリがあることがわかった。つまり、報酬場所細胞は報酬に反応する細胞ではないことが証明された。次に、クラスター解析により報酬場所細胞は別の場所細胞に比べて同じグループの報酬の事象に応答する細胞とセルアセンブリを形成することがわかった。これは、報酬場所細胞が報酬事象と情報を統合しエピソード記憶として海馬で保持するのに重要な役割を示す可能性が期待できた。
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[Presentation] Nonspatiotemporal-encoding hyperactivity is elevated in the hippocampal CA1 region of Alzheimer’s disease model mice2020
Author(s)
Risa Takamura, Kotaro Mizuta, Yukiko Sekine, Tanvir Islam, Takashi Saito, Takashi Takekawa, Masamichi Ohkura, Tomoki Fukai, Junichi Nakai, Toshio Ohshima, Takaomi Saido, Yasunori Hayashi
Organizer
第43回日本神経科学大会
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