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過去と現在を結びつけ、未来の行動を制御する神経回路

Publicly Offered Research

Project AreaThe Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future
Project/Area Number 16H01500
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

野村 洋  北海道大学, 薬学研究院, 講師 (10549603)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords神経科学 / 脳・神経
Outline of Annual Research Achievements

記憶は生物の行動を制御する重要な脳機能である。ある現在の出来事を経験すると、脳内に記憶痕跡として蓄積され、その後の未来の行動に影響を与える。また、現在の出来事に関する記憶形成は、過去の記憶の影響を受ける。こうして過去の出来事は、現在の出来事に関する記憶形成に影響を与え、それらが結びついて未来の行動は制御される。このような過去、現在、未来の関係性に関して、ある脳領域の特定の細胞集団による処理様式が明らかになってきた。しかし従来の記憶研究の多くは、どの細胞が活性化するかを重視しており、それらの細胞がどのように活動するかについての検討は少なかった。そこで本研究では、聴覚皮質のある細胞集団が異なる時間タイミングで活動した場合、それらが異なる記憶として処理され、異なる行動を引き起こすかを調べた。一次聴覚皮質の一部の細胞集団にチャネルロドプシンを発現させた。そしてこの細胞集団の活動と報酬の条件づけを行った。報酬としてスクロース水を使用した。マウスに対して事前に報酬になれさせてから学習課題を行った。4秒間の聴覚皮質刺激を与え始めてから1秒後にマウスに対して報酬を与えた。この条件づけを繰り返すと、マウスは聴覚皮質の刺激を受けただけで舌を出す(Licking)ようになった。このLickingは報酬を与える前から観察された。このことは、聴覚皮質の刺激と報酬の条件づけが成立したことを表している。さらにこの時、異なる刺激頻度で聴覚皮質を刺激した場合は報酬を与えない条件づけを繰り返した。するとマウスは聴覚皮質の刺激頻度を区別し、報酬を予測してLickingすることがわかった。以上の結果は、マウスが聴覚皮質細胞集団の異なる活動タイミングを区別して記憶し、その記憶に従って行動を駆動できることを示唆している。

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

    (8 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Presentation] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores forgotten memories2018

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura
    • Organizer
      脳と心のメカニズム 第18回冬のワークショップ
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reward seeking by neuronal silencing in the auditory cortex2017

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Kojiro Hara, Reimi Abe, Natsuko Hitora-Imamura, Ryota Nakayama, Takuya Sasaki, Norio Matsuki, Yuji Ikegaya, Masabumi Minami
    • Organizer
      内藤コンファレンス
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores apparently forgotten object memories in mice and humans2017

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ashizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • Organizer
      Neuroscience 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores apparently forgotten object memories in mice and humans2017

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ashizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • Organizer
      16th Annual MCCS Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒスタミンH3受容体逆アゴニストは、思い出せなくなった物体記憶を回復させる2017

    • Author(s)
      野村洋、水田弘人、乘本裕明、増田文貴、三浦友樹、小島寛人、芦塚あおい、松河理子、Zohal Baraki、人羅(今村)菜津子、中山大輔、石川智愛、齋藤瞭毅、佐野大和、楠原洋之、南雅文、高橋英彦、池谷裕二
    • Organizer
      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会 合同年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Histamine H3 receptor inverse agonists restore apparently forgotten memories2017

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Yuji Ikegaya
    • Organizer
      第40回神経科学大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal circuits for learning and memory2016

    • Author(s)
      Hiroshi Nomura
    • Organizer
      The 2nd HU-TMU-KU joint symposium for pharmaceutical sciences
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分界条床核ニューロンによる不安行動の処理機構2016

    • Author(s)
      野村洋
    • Organizer
      第8回光操作研究会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(東京都港区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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