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Elucidation of the neural mechanisms that reactivate memory cell assembly across a wide brain area

Research Project

Project/Area Number 20K21557
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
Research InstitutionNagoya City University (2021-2022)
Hokkaido University (2020)

Principal Investigator

NOMURA Hiroshi  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (10549603)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords記憶・学習 / 脳・神経 / 記憶
Outline of Research at the Start

記憶の想起障害は認知症の主症状の1つであり、想起の神経機構の解明が期待される。記憶は脳の広域に渡るセルアセンブリに保存され、各領域のセルアセンブリが適切に再活性化することで想起される。恐怖条件づけでは、海馬、脳梁膨大後部皮質、嗅内皮質、扁桃体基底外側核などの局所セルアセンブリの演算と、領域間の情報伝達が共に重要である。しかし、ある領域内セルアセンブリが他領域のセルアセンブリとどのような関係にあるかは不明であった。そこで本研究では、記憶の想起を司る多領域セルアセンブリの協調した活動を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Memory is thought to be stored in various brain regions and can be retrieved when the corresponding neural networks are activated. We improved a method for imaging neural activity across large brain areas to study the neural network activity responsible for memory. We reviewed surgery methods and improved imaging quality. In addition to the method of fast focus switching, we introduced a new method of combining microlens on top of the GRIN lens. We simultaneously acquired the neural activity from two regions involved in reward conditioning, and we found synchronous cell population activity across the two regions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳機能は、個々の局所回路の演算が適切に下流の領域に伝達されることで実行される。そのため脳の情報処理機構の解明には、複数領域にわたる神経活動の解析が必要である。本研究では記憶に関わる神経活動を脳の広域に渡って解析することに成功した。本手法を用いた解析を促進することで、記憶・学習だけでなく情動や運動、感覚、意思決定などさまざまな脳機能の情報処理機構の解明に貢献できると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] The impact of pitolisant, an H3 receptor antagonist/inverse agonist, on perirhinal cortex activity in individual neuron and neuronal population levels2022

    • Author(s)
      Hirano Kyosuke、Morishita Yoshikazu、Minami Masabumi、Nomura Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 7015-7015

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11032-y

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 連合学習時の多領域にわたる神経集団活動2022

    • Author(s)
      平野匡佑、南雅文、野村洋
    • Organizer
      NEURO2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 記憶の想起を回復させる神経回路機構の解明2022

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      第1回生理学研究所-遺伝子病制御研究所連携シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Neural dynamics regulating a transition between memory retrieval and forgetting2022

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      The 1st Fujita International Symposium on Brain Science
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 失われた記憶を回復させる2021

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      第9回IBSセミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 記憶・学習を調節する脳情報動態の解明2021

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      「次世代脳」プロジェクト 冬のシンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 記憶を回復させる神経回路メカニズム2020

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      次世代薬理学セミナー 2020 in 仙台
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-08-03   Modified: 2024-01-30  

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