記憶による時間創成メカニズムの探索

• 研究領域: こころの時間学 ―現在・過去・未来の起源を求めて―
• 研究課題/領域番号: 25119004
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 複合領域
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
• 連携研究者: 野村 洋 北海道大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10549603) ; 藤澤 茂義 理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 主任研究員 (20589395)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 85,670千円 (直接経費: 65,900千円、間接経費: 19,770千円); 2017年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2016年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2015年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2014年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2013年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
• キーワード: 記憶 / 時間 / 海馬 / 睡眠 / 脳・神経 / 神経科学 / 恐怖 / 視覚 / 学習 / 神経回路機構

研究成果の概要

海馬損傷等で記憶ができない患者は「時間の経過」を認識できない。つまり、記憶は「こころの時間」の原泉である。本研究では主に海馬リップル波における経験時間の圧縮のメカニズムと時間進行の操作を探究し、大きな成果としては次の２つの発見を得た。
（１）海馬リップル波に記憶が想起されるとき神経回路の興奮抑制バランスが一過性に興奮側にシフトする。本成果はNature Neuroscience誌に掲載された。
（２）海馬リップル波は徐波睡眠中に神経回路の興奮性を下方制御し、記憶情報の精度を高めるとともに、記憶容量を確保する。本成果はScience誌に掲載され、新聞等のメディアでも紹介された。

研究成果

• [雑誌論文] Hippocampal ripples down-regulate synapses (2018)
  • 著者名/発表者名: Norimoto Hiroaki、Makino Kenichi、Gao Mengxuan、Shikano Yu、Okamoto Kazuki、Ishikawa Tomoe、Sasaki Takuya、Hioki Hiroyuki、Fujisawa Shigeyoshi、Ikegaya Yuji
  • 雑誌名: Science 巻: 359 号: 6383 ページ: 1524-1527
  • DOI: 10.1126/science.aao0702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of Hilar Mossy Cells and Dentate Granule Cells During Sharp Wave/Ripples (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikegaya Yuji、Ouchi Ayako、Matsumoto Nobuyoshi
  • 雑誌名: Curr. Res. Neurosci. 巻: 7 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3923/crn.2017.1.8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Caffeine Increases Hippocampal Sharp Waves <i>in Vitro</i> (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.、Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 40 号: 7 ページ: 1111-1115
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00101
  • NAID: 130006846419
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Juvenile Hippocampal CA2 Region Expresses Aggrecan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Noguchi A, Matsumoto N, Morikawa S, Tamura H, Ikegaya Y
  • 雑誌名: Front Neuroanat 巻: 11 ページ: 41-41
  • DOI: 10.3389/fnana.2017.00041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Flashing lights induce prolonged distortions in visual cortical responses and visual perception. (2017)
  • 著者名/発表者名: Minamisawa, G., Funayama, K., Matsumoto, N., Matsuki, N., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 4 号: 3 ページ: ENEURO.0304-16.2017
  • DOI: 10.1523/eneuro.0304-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional organization of flash-induced V1 offline reactivation (2016)
  • 著者名/発表者名: Funayama, K., Hagura, N., Ban, H., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 36 号: 46 ページ: 11727-11738
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1575-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3-Hz subthreshold oscillations of CA2 neurons in vivo (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, N. Okamoto, K., Takagi, Y., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Hippocampus 巻: 26 号: 12 ページ: 1570-1578
  • DOI: 10.1002/hipo.22657
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Subcellular imbalances in synaptic activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, N., Kobayashi, C., Ishikawa, T., Ikegaya, Y
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 14 号: 6 ページ: 1348-1354
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.01.024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatial clusters of constitutively active neurons in mouse visual cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Makino, K., Funayama, K., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Anat. Sci. Int. 巻: 91 号: 2 ページ: 188-195
  • DOI: 10.1007/s12565-015-0284-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visual cortical prosthesis with a geomagnetic compass restores spatial navigation in blind rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Norimoto, H., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 巻: 21 ページ: 1091-1095
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neocortical rebound depolarization enhances visual perception. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funayama, K., Minamisawa, G., Matsumoto, N., Ban, H., Chan, A. W., Matsuki, N., Murphy, T. H., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: PLOS Biol. 巻: 13 号: 8 ページ: e1002231-e1002231
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1002231
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prefrontal dopamine regulates fear reinstatement through the downregulation of extinction circuits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hitora-Imamura, N., Miura, Y., Teshirogi, C., Ikegaya, Y., Matsuki, N., Nomura, H.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4 ページ: 1-14
  • DOI: 10.7554/elife.08274
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Memory formation and retrieval of neuronal silencing in the auditory cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nomura*+, K. Hara, R. Abe, N. Hitora-Imamura, R. Nakayama, T. Sasaki*, N. Matsuki, Y. Ikegaya*
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 112 号: 31 ページ: 9740-9744
  • DOI: 10.1073/pnas.1500869112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-delayed expression of the immediate early gene Arc/Arg3.1 refines neuronal circuits to perpetuate fear memory. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, D., Iwata, H., Teshirogi, C., Ikegaya, Y., Matsuki, N., Nomura, H.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 5 ページ: 819-830
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Topological organization of CA3-to-CA1 excitation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hongo, Y., Ogawa, K., Takahara, Y., Takasu, K., Royer, S., Hasegawa, M., Sakaguchi, G., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 巻: 42 号: 5 ページ: 2135-2143
  • DOI: 10.1111/ejn.12969
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Brief fear preexposure facilitates subsequent fear conditioning. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, S., Sakaguchi, T., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 巻: 印刷中 ページ: 66-73
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.02.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Long-delayed expression of the immediate early gene Arc/Arg3.1 refines neuronal circuits to perpetuate fear memory (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nakayama, Hirokazu Iwata, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 35 号: 2 ページ: 819-830
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2525-14.2015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frontal association cortex is engaged in stimulus integration during associative learning (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nakayama, Zohal Baraki, Kousuke Onoue, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
  • 雑誌名: Current biology 巻: 25 号: 1 ページ: 117-123
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.10.078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound-induced modulation of hippocampal θ oscillations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe, R., Sakaguchi, T., Kitajo, K., Ishikawa, D., Matsumoto, N., Matsuki, N., and Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Neuroreport. 巻: 25 号: 17 ページ: 1368-1374
  • DOI: 10.1097/wnr.0000000000000274
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ex vivo cultured neuronal networks emit in vivo-like spontaneous activity (2014)
  • 著者名/発表者名: Okamoto K, Ishikawa T, Abe R, Ishikawa D, Kobayashi C, Mizunuma M, Norimoto N, Matsuki N and Ikegaya Y
  • 雑誌名: Journal of Physiological Sciences 巻: 64 号: 6 ページ: 421-31
  • DOI: 10.1007/s12576-014-0337-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dopamine receptor activation reorganizes neuronal ensembles during hippocampal sharp waves in vitro. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyawaki, T., Norimoto, H., Ishikawa, T., Watanabe, Y., Matsuki, N., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 8 ページ: e104438-e104438
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0104438
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synaptic plasticity associated with a memory engram in the basolateral amygdala. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nonaka A, Toyoda T, Miura Y, Hitora-Imamura N, Naka M, Eguchi M, Yamaguchi S, Ikegaya Y, Matsuki N, and Nomura H
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 34 号: 28 ページ: 9305-9309
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4233-13.2014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sound-induced hyperpolarization of hippocampal neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe, R., Sakaguchi, T., Matsumoto, N., Matsuki, N., and Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Neuroreport. 巻: 25 号: 13 ページ: 1013-1017
  • DOI: 10.1097/wnr.0000000000000206
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fear extinction requires Arc/Arg3.1 expression in the basolateral amygdala (2014)
  • 著者名/発表者名: Kousuke Onoue, Daisuke Nakayama, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
  • 雑誌名: Molecular brain 巻: 7 号: 1 ページ: 30-30
  • DOI: 10.1186/1756-6606-7-30
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Operant Conditioning of Synaptic and Spiking Activity Patterns in Single Hippocampal Neurons (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa D. ; Matsumoto N. ; Sakaguchi T. ; Matsuki N. ; Ikegaya Y.
  • 雑誌名: Journal of Neurosciencea誌 巻: 9(5) 号: 14 ページ: 5044-5053
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5298-13.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unbalanced excitability underlies offline reactivation of behaviorally activated neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizunuma, M., Norimoto, H., Tao, K., Egawa, T., Hanaoka, K., Sakaguchi, T., Hioki, H., Kaneko, T., Yamaguchi, S., Nagano, T., Matsuki, N., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 17 号: 4 ページ: 503-505
  • DOI: 10.1038/nn.3674
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 脳の意味論 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 第４回日本精神科医学会学術大会
  • 発表場所: 沖縄、沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] Brain Solution Workshop (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikegaya, Y.
  • 学会等名: Watching neuronal networks at work
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2015-09-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 脳を拓く (2015)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 第38回 日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸、神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-29
  • 招待講演
• [学会発表] 脳回路活動の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 第38回 日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸、神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-29
  • 招待講演
• [学会発表] 脳の限界に挑む (2015)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 第15回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京、東京大学
  • 年月日: 2015-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] 共感とトラウマの神経回路メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 第 111回日本精神神経学会学術総
  • 発表場所: 大阪、大阪国際会議場
  • 年月日: 2015-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] 記憶による時間創成メカニズムの探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池谷裕二
  • 学会等名: 新学術領域研究「予測と意思決定」「こころの時間学」合同公開シンポジウム、包括型脳科学研究推進支援ネットワーク冬のシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] 海馬シナプス活動の自己制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川大介、松本信圭、坂口哲也、松木則夫、池谷裕二
  • 学会等名: 第134回日本薬学会年会
  • 発表場所: 熊本県（熊本市）
• [学会発表] ドパミン受容体刺激による海馬Sharp Wave-Rippleの調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮脇健行、乗本裕明、松木則夫、池谷裕二
  • 学会等名: 第134回日本薬学会年会
  • 発表場所: 熊本県（熊本市）
• [備考] 薬品作用学教室の公式ホームページ
  • URL: http://www.yakusaku.jp/
• [備考] 東京大学・大学院薬学系研究科・薬品作用学教室のホームページ
  • URL: http://www.yakusaku.jp/
• [備考] http://yakusaku.jp/