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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanisms of memory phase shift from fear to extinction after fear memory retrieval

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 17H05581
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

喜田 聡  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (80301547)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords恐怖記憶 / 記憶消去 / 記憶再固定化 / 記憶固定化 / 記憶想起 / PTSD / 海馬 / 前頭前野
Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続いて、「海馬が恐怖から消去への回路シフトのスイッチ的役割を果たしている」との仮説を検討した。短時間の再エクスポージャー時に海馬を不活性化させると、恐怖条件づけ文脈記憶を減弱させることが示されたため、今年度は、光遺伝学的手法を用いて海馬の恐怖記憶エングラムの活性を制御することで、回路シフトに対する海馬記憶エングラムの役割の解析を試みた。c-fosタグシステムを用いて恐怖記憶エングラム細胞を光作動性イオンチャネルであるアーチロドプシンT あるいはチャネルロドプシン2でラベルして、恐怖記憶想起中のエングラム細胞活性制御の影響を解析した。その結果、記憶エングラム不活性化により恐怖記憶の喪失、一方、記憶エングラム活性化により消去の阻害が観察された。以上の結果から、想起中の海馬恐怖記憶エングラム制御を介して再固定化あるいは消去を誘導するかが決定される恐怖記憶回路シフトのメカニズムが示唆された。
catFISH法を用いて、再固定化と消去誘導時にそれぞれ活性化されたニューロンの同定を進め、扁桃体には再固定化ニューロンと消去ニューロンの二集団、一方、前頭前野には一集団の再固定化/消去ニューロンが存在することが示された。c-fosタグシステムによりチャネルロドプシン2を前頭前野における再固定化/消去ニューロン(エングラム)特異的に発現させて光操作し、このエングラムの性状解析を進めた。
さらに、アデノ随伴ウイルスを用いて海馬興奮性ニューロンにGCaMPを発現させて、恐怖記憶想起時のカルシウムイメージングを行い、再固定化及び消去誘導後に活性変動を示すニューロン集団をそれぞれ同定した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (51 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] トロント大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      トロント大学
  • [Journal Article] Dietary heat‐killed Lactobacillus brevis SBC 8803 (SBL 88TM) improves hippocampus‐dependent memory performance and adult hippocampal neurogenesis2019

    • Author(s)
      Ishikawa Rie、Fukushima Hotaka、Nakakita Yasukazu、Kado Hisao、Kida Satoshi
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology Reports

      Volume: in press Pages: -

    • DOI

      10.1002/npr2.12054

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dietary magnesium deficiency impairs hippocampus-dependent memories without changes in the spine density and morphology of hippocampal neurons in mice2019

    • Author(s)
      Serita Tatsurou、Miyahara Mizuki、Tanimizu Toshiyuki、Takahashi Shohei、Oishi Satoru、Nagayoshi Taikai、Tsuji Ryuhei、Inoue Hirofumi、Uehara Mariko、Kida Satoshi
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 144 Pages: 149~157

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2018.11.019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Motor skills mediated through cerebellothalamic tracts projecting to the central lateral nucleus2019

    • Author(s)
      Sakayori Nobuyuki、Kato Shigeki、Sugawara Masateru、Setogawa Susumu、Fukushima Hotaka、Ishikawa Rie、Kida Satoshi、Kobayashi Kazuto
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0431-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] NSP-C contributes to the upregulation of CLOCK/BMAL1-mediated transcription2019

    • Author(s)
      Hosoda Hiroshi、Kida Satoshi
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 71 Pages: 453~460

    • DOI

      10.1007/s10616-018-0266-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconsolidation/destabilization, extinction and forgetting of fear memory as therapeutic targets for PTSD2018

    • Author(s)
      Kida Satoshi
    • Journal Title

      Psychopharmacology

      Volume: 236 Pages: 49~57

    • DOI

      10.1007/s00213-018-5086-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] New mechanistic insights into memory processes2018

    • Author(s)
      Giese K.P.、Kida S.
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 141 Pages: 1~2

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2018.04.004

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dietary glucoraphanin prevents the onset of psychosis in the adult offspring after maternal immune activation2018

    • Author(s)
      Matsuura Akiko、Ishima Tamaki、Fujita Yuko、Iwayama Yoshimi、Hasegawa Shunsuke、Kawahara-Miki Ryouka、Maekawa Motoko、Toyoshima Manabu、Ushida Yusuke、Suganuma Hiroyuki、Kida Satoshi、Yoshikawa Takeo、Iyo Masaomi、Hashimoto Kenji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20538-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Brain networks activated to form object recognition memory2018

    • Author(s)
      Tanimizu Toshiyuki、Kono Kyohei、Kida Satoshi
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 141 Pages: 27~34

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2017.05.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ドーパミンD1/5受容体によるcAMP情報伝達経路活性化を介した海馬依存性記憶制御2019

    • Author(s)
      六川 智博、長谷川 俊介、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 海馬における神経炎症性サイトカインTNFαは恐怖記憶想起を負に制御する2019

    • Author(s)
      高橋 翔平、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 恐怖記憶消去を制御する脳領野同定による消去機構の組織学的解析2019

    • Author(s)
      立花 亮太、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 恐怖記憶想起後に再固定化を停止し、消去誘導を開始する移行プロセスの同定と機構解析2019

    • Author(s)
      福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] ビタミンB1欠乏誘導性の記憶障害は脳内炎症と転写因子CREB不活性化による海馬神経変性によって引き起こされる2019

    • Author(s)
      辻 竜平、渡辺 玉絵、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 海馬神経新生エンハンサーメマンチンによるニコチン依存性記憶忘却の促進2019

    • Author(s)
      南 朱夏、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 海馬神経新生エンハンサーメマンチンによる社会的敗北ストレス後のPTSD様行動異常の改善2019

    • Author(s)
      石川 理絵、内田 千晶、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた社会行動と社会的認知記憶に対する海馬の役割の解析2019

    • Author(s)
      清田 啓輔、谷水 俊之、長葭 大海、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた海馬恐怖記憶エングラム操作による想起後の記憶制御機構の解析2019

    • Author(s)
      長葭 大海、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた恐怖条件付け文脈記憶消去に対する前頭前野の役割の解析2019

    • Author(s)
      齋藤 翼、長葭 大海、喜田 聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] Mechanisms of transition from fear to extinction after fear memory retrieval2019

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      Symposium on Memory Mechanisms in Health and Disease
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 恐怖記憶想起後の再固定化、移行、消去フェーズのトランスクリプトーム解析2018

    • Author(s)
      福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] 恐怖記憶再固定化と消去エングラムニューロンの同定と機能解析2018

    • Author(s)
      石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] 恐怖記憶固定化・再固定化・消去を制御するニューロン集団の同定とその性状の解析2018

    • Author(s)
      石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] Hippocampal neural activity patterns in reconsolidation and extinction phases of fear memory2018

    • Author(s)
      芹田 龍郎、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] 社会行動と社会的認知記憶を制御する前頭前野の機能的神経ネットワークの同定2018

    • Author(s)
      櫻内 華恵、谷水 俊之、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] 海馬神経新生亢進の記憶忘却効果による社会的敗北ストレス後のPTSD様症状の改善2018

    • Author(s)
      内田 千晶、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
  • [Presentation] 海馬における神経炎症調節因子TNFαによる恐怖記憶想起制御2018

    • Author(s)
      高橋 翔平、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本分子生物学年会
  • [Presentation] ビタミンB1欠乏は転写因子CREB情報伝達経路不活性化を介して海馬変性と海馬依存性記憶障害を誘導する2018

    • Author(s)
      辻 竜平、渡辺 玉絵、岸本 拓也、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本分子生物学年会
  • [Presentation] トラウマ記憶忘却方法の開発とそのメカニズム2018

    • Author(s)
      福島 穂高、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      医療心理懇話会 第3回集会
  • [Presentation] 恐怖記憶想起後の再固定化、移行、消去フェーズのトランスクリプトーム解析2018

    • Author(s)
      福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      2018年度 遺伝研 研究会「遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム」
  • [Presentation] 恐怖記憶想起時の海馬記憶エングラム細胞不活性化による恐怖記憶の喪失2018

    • Author(s)
      長葭 大海、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      2018年度 遺伝研 研究会「遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム」
  • [Presentation] 海馬の神経炎症性サイトカインTNFαによる恐怖記憶想起の制御2018

    • Author(s)
      高橋 翔平、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      2018年度 遺伝研 研究会「遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム」
  • [Presentation] ビタミンB1欠乏性海馬変性と記憶障害の分子機構2018

    • Author(s)
      辻 竜平、渡辺 玉絵、岸本 拓也、喜田 聡
    • Organizer
      2018年度 遺伝研 研究会「遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム」
  • [Presentation] Erasure of contextual fear memory by optogenetic inactivation of hippocampal memory engram during retrieval2018

    • Author(s)
      Taikai NAGAYOSHI, Hotaka FUKUSHIMA, Satoshi KIDA
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of fear memory retrieval by hippocampal neuroinflammation factor TNFα2018

    • Author(s)
      Shohei TAKAHASHI, Hotaka FUKUSHIMA, Satoshi KIDA
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 恐怖記憶想起後の記憶フェーズ移行のメカニズム2018

    • Author(s)
      福島 穂高、喜田聡
    • Organizer
      平成30年度生理学研究所研究会「記憶研究会」
    • Invited
  • [Presentation] 自由行動下マウス海馬における恐怖記憶ニューロンと消去ニューロン集団のリアルタイムCa2+イメージング2018

    • Author(s)
      芹田 龍郎、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      平成30年度生理学研究所研究会「記憶研究会」
  • [Presentation] 恐怖記憶再固定化・消去を制御するニューロン集団の同定2018

    • Author(s)
      石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      平成30年度生理学研究所研究会「記憶研究会」
  • [Presentation] Understanding mechanisms of fear memory regulation and their applications for treatment of PTSD2018

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of fear memory retrieval by hippocampal TNFα2018

    • Author(s)
      高橋 翔平、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hippocampal clock regulates memory rerieval via dopamine D1/5 receptors2018

    • Author(s)
      六川 智博、長谷川 俊介、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular mechanisms of hippocampal degeneration and impairments in hippocampal dependent memory induced by Vitamin B1 deficiency2018

    • Author(s)
      辻 竜平、渡辺 玉絵、岸本 拓也、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of functional neural circuits in mPFC regulating social behaviors and social recognition memory2018

    • Author(s)
      櫻内 華恵、谷水 俊之、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Understanding mechanisms for regulation of social behavior and social recognition memory using optogenetics2018

    • Author(s)
      清田 啓輔、谷水 俊之、長葭 大海、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of Social Defeat Stress-induced PTSD-like Behaviors by Hippocampal Memory Forgetting Effects of Neurogenesis Enhances2018

    • Author(s)
      内田 千晶、石川 理絵、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vivo Ca2+ imaging of fear and extinction neurons in the hippocampus of freely moving mice2018

    • Author(s)
      芹田 龍郎、福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transcriptome analyses of reconsolidation, transition and extinction phases after fear memory retrieval2018

    • Author(s)
      福島 穂高、喜田 聡
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mg欠乏による海馬依存的学習・記憶の障害2018

    • Author(s)
      芹田 龍郎、宮原 瑞希、大石 諭、谷水 俊之、長葭 大海、井上 博文、上原 万里子、喜田 聡
    • Organizer
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [Presentation] Erasure of fear memory by inactivation of hippocampal engram cells2018

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      The 13th International Conference for Neurons and Brain Disease
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Time-dependent regulation of memory retrieval by hippocampal clock2018

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      12th Annual Canadian Neuroscience Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生物時計による記憶想起制御2018

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      2018年度国立遺伝学研究所研究会遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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