線虫C.elegansの嗅覚学習をモデルとした忘却の制御メカニズム

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25840125
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 猿渡 悦子 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60456605)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 学習 / 記憶 / カルシウムイメージング

Outline of Annual Research Achievements

線虫C.elegansを用い「記憶の忘却」のメカニズム解明に向けて、SNT-3が神経回路上で忘却を制御する仕組み、特に感覚神経と介在神経の間でやりとりされる神経伝達に注目し、SNT-3による忘却制御に関わる神経回路を明らかにすることを目指した。カルシウムイメージングにより、AWC感覚神経下流のいくつかの介在神経で野生型とsnt-3変異体で神経応答に差が見られる場所の探索を行った。このうち、AIB介在神経においては、野生型もsnt-3変異体も同様の応答が観察された。さらに、AIB介在神経の神経活動を人為的に抑制した線虫では、snt-3変異体のように記憶が長続きする傾向があることが明らかとなった。以上より、AIB介在神経が忘却において重要な働きをすることが示唆され、より下流の神経細胞で可塑的な変化があることが予想された。ブタノンエンハンスメントの忘却には「餌シグナル」の関与が重要であることが示唆されていたため、餌の有無による感覚応答の変化をカルシウムイメージングにより解析した。その結果、snt-3変異体では餌の感知が異常になっている可能性があると考えられたが、pumping回数を指標に餌の感知の有無を解析したところ、snt-3変異体でも正常に餌を感知していることが明らかとなった。続いて、snt-3変異体が、他の行動においてもブタノンエンハンスメント記憶のように記憶が長く続くか否かを解析した。匂い物質イソアミルアルコール、ジアセチルに対する嗅覚順応および、塩走性学習の記憶の保持時間は野生型と同様で、snt-3変異体で忘却異常は観察されなかった。これまでのところsnt-3変異体においてブタノンエンハンスメントの記憶の保持時間以外の異常は見つかっておらず、SNT-3がブタノンエンハンスメントの忘却に関わる情報処理においてユニークなシナプス放出制御を行っていることが予想された。