2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanisms of experience-rependent memory formation in the hippocampus
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20K07724
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
石川 淳子 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30570808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西井 淳 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)
村井 礼 山口大学, 国際総合科学部, 准教授 (30279111)
呉本 尭 日本工業大学, 先進工学部, 教授 (40294657)
美津島 大 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70264603)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海馬CA1 / 超高頻度発火 / リップル発火 / 情動 / 記憶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究で、拘束ストレスによって雄ラット海馬CA1に起きる超高頻度発火と記憶形成に因果関係があることが示唆された。本年度は、雌、雄ラット、新規物体との接触経験についても同様の検証を行った。行動実験から、ムスカリン受容体拮抗薬（scopolamine）が上記した全てのエピソードの記憶形成を減弱させることが解った。また、拘束ストレスと雌ラットとの接触経験では通常超高頻度発火とリップル様イベントの発生増加が誘発されるが、scopolamineを投与するとそれらが阻止された。雄ラットとの接触経験では比較対照群(saline投与）、scopolamine投与群共に、超高頻度発火とリップル様イベントの増加は認められなかった。一方、新規物体との接触経験では両群共に超高頻度発火の増加は認められなかったが、scopolamine投与は新規物体によるリップル様イベントの発生減少を阻止した。以上のことから記憶形成機構が経験依存的であることが明らかとなり、特に強い情動性経験である拘束ストレスや雌ラットとの初接触は超高頻度発火が記憶形成のトリガとなっていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに、強い情動性経験については、海馬CA1超高頻度発火とリップル様イベント・記憶形成に因果関係があることが示唆された。さらに、４種類の経験を同時に検証したことで経験依存的な記憶形成機構があることも明らかとなった。また、リップル様イベントによる符号化様式を調べるための一つの手段として、リップル様イベントの発火活動を波形としてその特徴解析を行うための時短プログラムが完成し、これまでの解析時間を大幅に短縮できるようにした。これにより、今後、神経活動記録中に発生する厖大な数のリップル様イベントの網羅解析が可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
リップル様イベントによる記憶符号化様式を調べるため、時短プログラムを用いて波形解析を行う。また、scopolamine投与がリップル様イベントの符号化様式に与える影響についても追加解析を行う。さらに、超高頻度発火を特異的に消去するシステムを構築し、記憶形成・神経活動・符号化様式に及ぼす影響を検証する。
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| Causes of Carryover |
超高頻度発火の消去システムの構築について、Spike2ソフトウェアの追加プログラムを海外の業者に依頼をかけていたが、完成に1年近くかかった。そのため、このシステムを使用した実験に着手することが出来ずに次年度使用額が生じた。令和4年度は、次年度使用額を使用して、完成したプログラムを用いた実験を行う予定である。
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