2014 Fiscal Year Annual Research Report
海馬における動的な記憶情報表現の可視化とそのメカニズムの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems |
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| Project/Area Number |
26115530
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐藤 正晃 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 客員研究員 (90518325)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳・神経 / カルシウムイメージング / バーチャルリアリティ / 二光子レーザー顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、海馬における記憶情報表現の動的な性質を理解するために、マウスをバーチャルリアリティ下の空間学習課題で訓練したときの海馬の場所細胞地図の可塑的変化をin vivoカルシウムイメージングで明らかにすることを目的とする。本年度は主に海馬の場所地図の可塑性を検出するためのデータ解析法を確立することを目的とした。仮想直線路を走るマウスの海馬CA1野の神経回路活動の画像から計算論的に抽出された個々の細胞の活動データを用いて場所細胞活動を計算するステップにおいて、活動のしきい値により場所細胞を判定するこれまでの方法から、細胞活動とマウスの仮想位置との相互情報量を計算する方法に変えたところ、報酬の場所で反応する細胞が増える現象がよりはっきりと現れるようになった。また場所細胞地図の可塑的な変化を明らかにするためには、異なるセッションで得られた画像の中で同一の細胞を同定することが必要になるが、海馬の錐体細胞層は大脳皮質よりも細胞が密に分布しているため同一細胞の同定は必ずしも容易ではない。そこで２つの画像の大域的なずれを、研究に用いているG-CaMP7トランスジェニックマウスが共発現するDsRed2の蛍光画像の２次元相関の計算により補正し、その後近傍の細胞を検索する方法に変更したところ、良好な結果が得られた。この解析により、仮想直線路の訓練の初期には、海馬の場所細胞地図は動的に変化しているが、訓練が進むにつれて次第に固定化されるという予備的結果が得られた。
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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
仮想直線路課題を訓練中のマウスの海馬CA1野の活動をイメージングしたデータの解析を行い、繰り返し訓練によってどのように海馬の場所地図が形成されるかについての予備的結果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は対物レンズを精密かつ高速に上下動させることのできるピエゾアクチュエータを二光子顕微鏡に取り付け、上昇層に存在する抑制性介在細胞と錐体細胞層に存在する興奮性錐体細胞の2つの細胞タイプを、ほぼ同時にイメージングする３次元カルシウムイメージングを行う。
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Research Products
(4 results)
