2015 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 | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐藤 正晃 国立研究開発法人理化学研究所, 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 / 二光子レーザー顕微鏡 / カルシウムイメージング / バーチャルリアリティ / 場所細胞 |
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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時の海馬場所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している。本年度は、仮想直線路を走るマウスのCA1野の場所細胞地図を、異なるセッションで間で比較することで、海馬の場所地図の安定性を定量的に解析した。昨年度までに得られた結果で、仮想直線路内に設定された視覚的手がかりや報酬の存在する場所は、他の場所よりも多くの場所細胞によってコードされること（過剰表現）が明らかになった。このメカニズムを解析する目的で、場所細胞の安定性が上記のような行動上重要な場所とそうでない中立的な場所とで差があるかどうか検討したところ、前者の安定性の方が後者のものより高いことが明らかとなった。一方で、新しい場所細胞が形成される確率や、中立的な場所をコードする細胞が行動上重要な場所をコードする細胞に変化する確率には差が見られなかったことから、場所細胞の選択的な安定化が過剰表現の形成のメカニズムであることが示された。
また、上記の場所地図の形成に関わる回路メカニズムを明らかにする目的で、対物レンズを上下動することで焦点を変化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試みた。しかし、ピエゾアクチュエータは対物レンズの位置を物理的に動かすため、特に重い対物レンズの場合は高速かつ正確に動作を制御することが難しく、この問題を解決する一つの方法として、対物レンズを上下動させることなく焦点を変化させることのできる可変焦点レンズの使用を検討した。この手法の最適化は今後の課題である。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] A top-down cortical circuit for accurate sensory perception2015
Author(s)
Satoshi Manita, Takayuki Suzuki, Chihiro Homma, Takashi Matsumoto, Maya Odagawa, Kazuyuki Yamada, Keisuke Ota, Chie Matsubara, Ayumu Inutsuka, Masaaki Sato, Masamichi Ohkura, Akihiro Yamanaka, Yuchio Yanagawa, Junichi Nakai, Yasunori Hayashi, Matthew E. Larkum and Masanori Murayama
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Journal Title
Neuron
Volume: 86(5)
Pages: 1304-1316
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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