Roles of 8-nitro-cGMP pathway as the coincident detector for memory formation.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19752
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
• Principal Investigator: Endo Shogo 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (60192514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿澤 昌 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40291059)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 活性酸素種 / 一酸化窒素 / 8-ニトロ-cGMP / 連合性検出器

Outline of Final Research Achievements

We tested the hypothesis that ROS (reactive oxygen species)/NO(Nitric oxide)/8-nitro-cGMP pathway worked as the coincidence detection system in the cerebellum. Most of memories requires coincidence detection as a cellular mechanism and its mechanism is largely unknown. The coincident detection is one of the target mechanisms to improve and maintain memories. Using behavioral, electrophysiological, and biochemical measures, we revealed the ROS-NO-8-nitro-cGMP pathway works as a coincident detection device and it regulates neuronal plasticity and memory in the cerebellum. We revealed ROS is an important signal molecule in memory formation.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小脳は運動のみならず様々な認知機能に関与することが明らかにされつつある。一方で小脳における記憶や情報の処理については未知の部分が多い。本研究では、小脳における情報の処理において、これまで「悪玉」とされてきた活性酸素種(ROS) が小脳機能において重要であることを明らかにした。身体的リハビリテーションなどにおいては、抗酸化物質としてROSの消去剤であるビタミンCやビタミンEが併用されることも多い。一方で、ROSが小脳機能に重要であることから、その使用に注意が必要であることが示唆された。