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記憶形成、固定、想起における海馬背側CA1セルアセンブリの長期可視化

Publicly Offered Research

Project AreaPrinciples of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems
Project/Area Number 16H01292
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University (2017)
Institute of Physical and Chemical Research (2016)

Principal Investigator

林 康紀  京都大学, 医学研究科, 教授 (90466037)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords記憶学習 / 報酬 / セルアセンブリ / 仮想現実空間 / 二光子顕微鏡 / 海馬 / 記憶痕跡 / 記憶固定化 / カルシウムイメージング / 報酬学習
Outline of Annual Research Achievements

動物は無意識に重要な場所を覚える性質がある。海馬の場所細胞は場所をコードし、認知地図を作成するために重要な役割を果たす。このことから、重要な場所を他の場所と切り分け学習するために、海馬CA1の神経細胞群がどのような動態を示すか知られていない。我々は、顕著な情報を持つ緑色のゲートと視覚的情報の低い場所に報酬を設置した仮想直線路を作成した。この直線路を探索中に海馬CA1の活動を調べ、場所細胞を同定し認知地図がどのように形成されていくか調べた。場所細胞の数はゲートと報酬地点で顕著に増加しており、学習初期から報酬地点の場所細胞は増加する一方、ゲートの場所細胞は学習と共に増えていった。またそれらの場所細胞は学習と共に安定していった。学習による報酬地点とゲートの場所細胞の増加は、非場所細胞からの直接形成や学習時の他の場所細胞からの補填などではなく、それらの場所細胞の安定性が他の場所と比較して高いためであることがわかった。したがって、認知地図内の顕著な情報のある場所を作成するためには、場所細胞の安定性が重要であることが明らかになった。
報酬地点の場所細胞は単に報酬に応答するのか、報酬の場所を表現するために発火するのか疑問が残る。そこで、報酬地点で報酬を半分の試行で取り除いた。その報酬の有無はマウスに予測されないようにランダムに設定した。場所細胞の中には、報酬有無に関わらず報酬場所をコードする細胞、報酬のあるときに反応する細胞、報酬を期待し発火する細胞があることがわかった。また、報酬がある試行のみで場所細胞として同定されるものが多く存在していたが、無報酬試行でも発火するものがあった。この細胞の一部は、報酬試行では報酬を得ると発火が消失するが、無報酬試行では活動は延長してた。このことから報酬地点の場所細胞はいくつかの要素依存的に活動する別々の機能を持つ細胞が存在していることが明らかとなった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Yonsei University College of Medicine(韓国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Hippocampus-Dependent Goal Localization by Head-Fixed Mice in Virtual Reality2017

    • Author(s)
      Sato Masaaki、Kawano Masako、Mizuta Kotaro、Islam Tanvir、Lee Min Goo、Hayashi Yasunori
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1523/eneuro.0369-16.2017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photomarking Relocalization Technique for Correlated Two-Photon and Electron Microcopy Imaging of Single Stimulated Synapses2017

    • Author(s)
      Bosch Miquel、Castro Jorge、Sur Mriganka、Hayashi Yasunori
    • Journal Title

      Methods Mol. Biol.

      Volume: 1538 Pages: 185-214

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6688-2_14

    • ISBN
      9781493966868, 9781493966882
    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hippocampus-dependent goal localization by head-fixed mice in virtual reality2017

    • Author(s)
      Masaaki Sato, Masako Kawano, Kotaro Mizuta, Tanvir Islam, Min Goo Lee, and Yasunori Hayashi
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2022-12-28  

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