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2013 Fiscal Year Research-status Report

運動学習における分散効果の神経機構

Research Project

Project/Area Number 25560382
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionTokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology

Principal Investigator

遠藤 昌吾  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)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords分散学習 / 記憶 / 眼球運動 / 8-ニトロ-cGMP
Research Abstract

高齢化社会を迎えて様々な運動機能リハビリテーションの重要性が増している。リハビリテーションの基盤は運動学習である。運動学習においては、連続して行う集中学習よりもトライアル間に休憩を挟んだ分散学習が有利である。この分散効果(spacing effect)は休憩の重要性を意味するが、“休憩中”の神経機構に着目した研究はほとんどない。最近、“休憩中”にROS(活性酸素種)が産生されること、ROSが運動記憶に重要なNO(一酸化窒素)と相互作用して持続性のシグナル分子(8-ニトロ-cGMP)が生成されることが見いだされた。そこで、本課題ではNO系が重要な役割を果たす運動学習に着目して、休憩中に産生されるROSとNOの相互作用による持続性シグナルが分散効果への寄与を解析する。
中枢神経系における8-ニトロ-cGMP、さらに、8-ニトロ-cGMPによるCys残基が修飾されて生じるグアニル化タンパク質の分布を免疫組織化学的方法を用いて詳細に解析した。8-ニトロ-cGMPおよびグアニル化タンパク質は、小脳、その中でも、プルキンエ細胞に高濃度で存在する事を明らかにした。本課題で対象とする視機性眼球応答を担う小脳片葉のプルキンエ細胞にも8-ニトロ-cGMPおよびグアニル化タンパク質が存在していた。小脳片葉における8-ニトロ-cGMPおよびグアニル化タンパク質はプルキンエ細胞に集中していたが、その濃度はプルキンエ細胞ごとに大きな差がある事が明らかとなった。小脳プルキンエ細胞に8-ニトロ-cGMPおよびグアニル化タンパク質が高濃度で存在することは、これらの分子の小脳での重要な機能を予想させ、また、NO-ROS系から生じる活性窒素種がプルキンエ細胞において8-ニトロ-cGMPへと変換されている事を示している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究の基盤となる視機性眼球運動測定システムおよび小脳片葉への薬物投与方法をほぼ確立することができた。さらに、各種の活性酸素種関連試薬類も順調に入手・作成された。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得られた結果をもとに、ROS消去剤や8-ニトロ-cGMP阻害剤を用いて、視機性眼球順応の分散学習への効果を解析する。さらに、分散効果が8-ニトロ-cGMPにより模倣されるかは興味ある点であり、8-ニトロ-cGMP存在下でトライアル回数を減少させて視機性眼球順応を解析する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Exome sequencing of senescence-accelerated mice (SAM) reveals deleterious mutations in degenerative disease-causing genes2013

    • Author(s)
      Kumpei Tanisawa, et al
    • Journal Title

      BMC Genomics

      Volume: 14 Pages: 248-262

    • DOI

      DOI 10.1186/1471-2164-14-248

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hepatic Extracellular Signal-Regulated Kinase 2 Suppresses Endoplasmic Reticulum Stress and Protects From Oxidative Stress and Endothelial Dysfunction2013

    • Author(s)
      Takehiko Kujiraoka, Yasushi Satoh, Makoto Ayaori, Yasunaga Shiraishi, Yuko Arai-Nakaya, Daihiko Hakuno, Hirotaka Yada, Naruo Kuwada, Shogo Endo, Kikuo Isoda and Takeshi Adachi
    • Journal Title

      J Am Heart Assoc.

      Volume: 2 Pages: e000361

    • DOI

      DOI 10.1161/JAHA.113.000361

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep Cerebellar Nuclei Play an Important Role in Two- Tone Discrimination on Delay Eyeblink Conditioning in C57BL/6 Mice2013

    • Author(s)
      Toshiro Sakamoto, Shogo Endo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e59880

    • DOI

      DOI 10.1371/journal.pone.0059880

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 神経可塑性・記憶におけるMEK1/2-ERK1/2の役割、2013

    • Author(s)
      遠藤昌吾
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 31 Pages: 688-691

  • [Journal Article] MAPKカスケード2013

    • Author(s)
      佐藤泰司、遠藤昌吾
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 31 Pages: 649

  • [Presentation] Allodynia is reduced in mice deficient for ERK2.2014

    • Author(s)
      Y. Satoh, Y. Otsubo, G. Pagès, J. Pouysségur, S. Endo, T. Kazama.
    • Organizer
      2014
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Annormal pain in mice deficient for ERK2 in the central nervous system.2013

    • Author(s)
      Y. Otsubo-iwama, Y. Satoh, S.Endo, G. Pages, J. Pouysegur, T. Yamamoto, Y. Takahashi, T. Kazama
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Deficits in working memory related to obstacle avoidance during locomotion in Alzheimer’s disease mutant mice.2013

    • Author(s)
      S. Setogawa, H. Yamaura, S. Endo, D. Yanagihara.
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Deep cerebellar nuclei play an important role in two-tone discrimination on delay eyeblink conditioning in C57BL/6 mice.2013

    • Author(s)
      T. Sakamoto, S. Endo.
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Abnormal neuropathic pain in mice deficient for ERK2 in the central nervous system.2013

    • Author(s)
      Otsubo Y., Satoh Y., Kodama M., Araki Y., Satomoto M., Sakamoto E., Pages G., Pouyssegur J., Endo S., Kazama T.
    • Organizer
      8th “Pain in Europe” Congress
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20131009-20131012
  • [Presentation] Deletion of hepatic ERK2 decreased the SERCA2 expressions, which can account for vascular oxidative stress and endothelial dysfunction in metabolic stress.2013

    • Author(s)
      T. Adachi, T. Nanba, Y. Satoh, M. Ayaori, Y. Shiraishi, Y.Arai-Nakaya, D. Hakuno, H. Yada, K. Isoda, S. Endo, T. Kujiraoka
    • Organizer
      11th International symposium on mechanisms on vasodilation,
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      20131004-20131006
  • [Presentation] Distribution of 8-nitro-cGMP and S-guanylated proteins in cerebellum.2013

    • Author(s)
      S. Endo, M. Nakamura,T. Arasaki,T. Akaike
    • Organizer
      Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130609-20130613
  • [Presentation] Cilostazol, a PDE3 inhibitor, improves learning and memory in mice.2013

    • Author(s)
      S. Yanai, Y. Semba, S. Endo.
    • Organizer
      Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130609-20130613
  • [Book] Brain Aging and Therapeutic Interventions (Thakur and Rattan Ed.)2013

    • Author(s)
      Shogo Endo
    • Total Pages
      296
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 記憶神経科学、東京都老人研

    • URL

      http://www2.tmig.or.jp/Mn_B/Japanese/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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