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海馬体の領域間・細胞間の動的相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 15H06549
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関大阪市立大学

研究代表者

水関 健司  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (80344448)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード海馬 / 内嗅領皮質 / 記憶 / スパイク間隔 / スパイク伝達効率
研究実績の概要

本研究は、記憶に重要な海馬・内嗅領皮質の回路で、脳領域間ならびに神経細胞間の相互作用・機能的結合が学習や経験によってどのように変化するかを調べることを目標とした。そのために、記憶課題中ならびに記憶固定に重要な睡眠中のラットの海馬・内嗅領皮質の両方から100個以上の神経細胞の発火とフィールド電位を同時記録したデータを使って、興奮性細胞・抑制性細胞の細胞種を識別して、領域間ならびに細胞間の相互作用と記憶・行動の相関を解析した。具体的には、神経細胞発火のcross-correlogram, 海馬・内嗅領皮質の亜領域間のシータ波・ガンマ波のパワーとコヒーレンス、個々の神経細胞の発火とシータ波・ガンマ波の相関などを調べることにより領域間・細胞間の相互作用を定量化し、それらが学習の過程でどのように変化するかを調べた。その結果、スパイク伝達効率がシナプス前・後の細胞の発火頻度にかかわらず、文脈依存性である細胞ペアーを見出した。さらに、場所記憶課題を行う前後の睡眠中のスパイク伝達効率を比較した結果、学習前に比べて学習後に有意にスパイク伝達効率が上がるペア、ならびに下がるペアを見出した。スパイク伝達効率の文脈依存性や長期の変化が、新たな学習を行い課題を習得していく過程でどのように変化していくのかの解析を進めている。またスパイク伝達効率が学習後に変化した細胞ペアと変化しない細胞ペアを比較して、それらの細胞ペアが表現している受容野の安定性や情報の内容の違いを調べることにより、スパイク伝達効率の変化の生理的意味を明らかにしつつある。さらに、個々の細胞のスパイク間隔ならびにその相対的なばらつきが情報をコードし、文脈依存的・脳状態依存的・脳領域依存的に変化することを見出した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Preconfigured, Skewed Distribution of Firing Rates in the Hippocampus and Entorhinal Cortex2016

    • 著者名/発表者名
      水関健司
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional characterization of LGN neurons that monosynaptically innervate Cre-mice defined distinct V1 neurons2015

    • 著者名/発表者名
      水関健司
    • 学会等名
      Circuit Construction in the Mammalian Brain
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多点同時記録法を用いた海馬体の神経回路解析2015

    • 著者名/発表者名
      水関健司
    • 学会等名
      生理学研究所研究会『大脳皮質の機能原理を探る』
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多点同時記録法を用いたラット海馬体の神経回路解析2015

    • 著者名/発表者名
      水関健司
    • 学会等名
      記憶回路研究会『異なる動物種間での記憶回路制御機構の統合的理解による記憶回路原理の解明』
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2015-10-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 大阪市立大学 大学院医学研究科 神経生理学教室ホームページ

    • URL

      http://www.med.osaka-cu.ac.jp/physiology2/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪市立大学 大学院医学研究科 神経生理学 講座紹介

    • URL

      http://www.med.osaka-cu.ac.jp/departments/bunshi-cellsignaling.shtml

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-08-26   更新日: 2017-01-06  

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