2013 Fiscal Year Research-status Report
海馬CA3-CA1路の神経解剖学的左右非対称性の機能的意義
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25590209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
岡田 佳奈 広島大学, 総合科学研究科, 特任助教 (50528263)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生理 / 神経回路網 / 左右非対称性 |
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| Research Abstract |
本研究は、海馬CA3-CA1経路に備わる構造的左右非対称性が、海馬関連ネットワークの構築・維持とその記憶形成機能において果たす役割を明らかにすることが目的である。そのために、海馬CA3-CA1路の構造的左右非対称性を持つ野生型マウスと、左右非対称性を喪失したivマウスとを用いて、各マウスの空間記憶形成機能、海馬と海馬関連ネットワーク内の神経活動を記憶形成過程や刺激呈示からの時系列に沿って検討することにした。
25年度は、ivマウスの空間記憶形成機能、海馬と海馬関連ネットワーク内の神経活動を検討するため、野生型コントロールマウスと、ヘテロ型コントロールマウス、ホモ型ivマウスの記憶機能と記憶課題中や休息中の海馬と海馬関連領域(嗅内皮質、前頭皮質、帯状皮質)の局所集合的な細胞外神経活動（主にLFP）を検討した。記憶課題として、物体探索課題(Save et al., 1992)と聴覚性オドボール課題(Brankack et al., 1996)を用いた。
検討の結果、左右非対称性を喪失したivマウスは、物体探索課題において、他のコントロール群と比べて、活動性が低く、空間認識記憶に障害を示した。また、ivマウスは、聴覚性オドボール課題において、音刺激提示後の海馬θ波の活動が、他のコントロールと異なる様子を示した。
これらのivマウスの記憶障害や神経活動の異常は、海馬機能において、海馬CA3-CA1経路の左右非対称性が重要であることを、動物の行動と海馬の神経活動の2つの側面から示すものである
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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
物体探索課題と聴覚性オドボール課題を用いて、海馬CA3-CA1路の構造的左右非対称性を持つ野生型マウスと、左右非対称性を喪失したivマウスとの空間記憶形成機能、海馬と海馬関連ネットワーク内の神経活動を記憶形成過程や刺激呈示からの時系列に沿って検討することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
２５年度の検討により、海馬の左右非対称性を喪失したivマウスが海馬依存型の記憶障害やや海馬の神経活動の異常を示し、海馬機能において、海馬CA3-CA1経路の左右非対称性が重要であることが示唆された。
今後は、海馬関連ネットワークの非対称性の構成要素が欠けた場合にどのような記憶障害が起きるか検討する。さらにその時、ネットワーク内の神経細胞の活動がどのように変化し、その結果として当該ネットワークの構造がどのように変性するのかを検討する。これらにより、海馬CA3-CA1経路に備わる左右非対称性が海馬の関与する認知機能や神経ネットワークの活動・変性において果たす役割を明らかにする。まず、２６年度は、構造的非対称性の基となる投射を個別にイボテン酸損傷し、海馬関連ネットワークの非対称性の構成要素が欠けた場合にどのような記憶障害が起きるか検討するため、固有海馬(CA1からCA3のアンモン角部分)、海馬CA3とCA1を左右の区別をして損傷し、その時のコントロールマウスとivマウスの記憶機能と神経活動を調べる。固有海馬やCA3を左右別に損傷すると、構造的非対称性を構成する各要素をそれぞれ残した神経回路を持たせることができ、海馬の構造的左右非対称性や海馬と他の脳領域との関係性を考察することができる。CA1を左右別に損傷すると、コントロールマウスでは左右非対称性を保持したまま、CA3-CA1経路の同側投射と対側投射の機能を調べることができる。その実験結果から、どの非対称成分が記憶に関与しているのか、あるいはどの非対称成分が海馬関連ネットワークの特徴的な神経活動に関与しているのかを、投射経路ごとに分離することを試みる。
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