Significance of synaptic plasticity for memory consolidation during sleep

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03552
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Sakaguchi Masanori 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 准教授 (60407088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 手塚 太郎 筑波大学, システム情報系, 教授 (40423016)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 睡眠 / 成体のニューロン新生 / 記憶

Outline of Final Research Achievements

The results of the study revealed the significant role of synchronization between theta oscillations and synaptic plasticity. Particularly, the neural activity corresponding to different phases of theta oscillations in the hippocampus was found to control the directionality of long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) at synapses. Furthermore, the interaction between theta oscillations and synaptic plasticity was suggested to have a crucial impact on neural circuit activity and be involved in memory formation and consolidation. These findings provide important insights into the relationship between theta oscillations and synaptic plasticity, enhancing our understanding in this field.

Free Research Field

脳科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究成果は、シータ振動とシナプス可塑性の関係についての理解を深る。学術的には、脳の学習と記憶のメカニズムに関する重要な知見を提供し、神経科学の分野での理論的な進展に貢献する。さらに、シータ振動位相特異的な新生ニューロンの機能についての発見は、脳の神経回路形成や発達に関する新たな洞察を与える。
社会的には、記憶の疾患や障害の治療や予防に向けた新たなアプローチを提供する。この研究成果を基にした治療法や予防策の開発により、認知症や学習障害などの脳に関連する疾患の改善が期待される。また、教育や学習支援の分野でも応用が期待され、より効果的な学習環境の構築に寄与する。