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CREB活性化パターンから明らかにする記憶の獲得・固定化・読み出し機構

研究課題

研究課題/領域番号 15K06699
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関東京大学

研究代表者

山崎 大介  東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (80588377)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードショウジョウバエ / 記憶 / CREB / キノコ体 / 回路 / オプトジェネティクス / in vivo イメージング
研究成果の概要

私たちの脳は多様な神経細胞から形成されており、様々な外部刺激に対して様々に応答する。これによって多種多様な記憶を保存できるのだが、どの細胞で記憶形成が起こっているのか、解析を困難にする一因でもある。本課題ではショウジョウバエの嗅覚記憶をモデルとし、ある程度均一に活動しうる細胞集団をラベルし、記憶における役割・性質の解析を試みた。嗅覚記憶にはキノコ体と呼ばれる脳構造が必須であることが示されており、CREB活性を指標としてキノコ体のγ細胞を二集団に分類してみると、両者の活性バランスによって嫌悪記憶や報酬記憶の形成効率が変化すること、さらに両者が相互抑制性を持つことを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果として興味深いのは、CREBが神経活動のマーカーであり長期記憶に必須の因子と言われていたにもかかわらず、CREB活性の低い細胞がCREB活性の高い細胞と相補的な神経活動を行なっており、報酬記憶には必須の細胞群であったということです。その結果、キノコ体のγ細胞が哺乳類の扁桃体と類似しており、CREB活性によってその機能ユニットが二分化されるということを示します。本成果はショウジョウバエの記憶回路の基礎的な部分が種を超えて保存されていると期待され、ショウジョウバエの記憶研究の学術的意義を深めるものと考えられます。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Two Parallel Pathways Assign Opposing Odor Valences during Drosophila Memory Formation2018

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Daisuke、Hiroi Makoto、Abe Takashi、Shimizu Kazumichi、Minami-Ohtsubo Maki、Maeyama Yuko、Horiuchi Junjiro、Tabata Tetsuya
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 22 号: 9 ページ: 2346-2358

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.02.012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DISCO Interacting Protein 2 regulates axonal bifurcation and guidance of Drosophila mushroom body neurons.2017

    • 著者名/発表者名
      Nitta Y, Yamazaki D, Sugie A, Hiroi M, Tabata T
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: Jan15, 421 号: 2 ページ: 233-244

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.11.015

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの嗅覚記憶形成における罰情報経路と報酬情報経路の協働性2018

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Two parallel pathways assign opposing odor valences during Drosophila memory formation2018

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      新学術領域班会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] pathways assign opposing odor valences during Drosophila memory formation2018

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      平成29年度新学術領域班会議・ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Two parallel pathways assinging opposite odor valences in Drosophila olfactory memory2017

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, D., Hiroi, M., Abe, T., Maeyama, Y., Ohtsubo-Minami, M. and Tabata, T
    • 学会等名
      Structure and Function of the Insect Mushroom Body
    • 発表場所
      Virginia (USA)
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Olfactory valence in Drosophila2017

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      第10回分子高次機能研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ嗅覚連合記憶における価値情報の維持機構2017

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会/2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bidirectional switch of disihibition for differentiating positive and negative associations2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamazaki
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A bidirectional neuronal switch assigning the odor valences2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamazaki, Makoto Hiroi, Maki Minami-Ohtsubo, Yuko Maeyama, Tetsuya Tabata
    • 学会等名
      新学術領域記憶ダイナミズム領域班会議
    • 発表場所
      ヤマハリゾートつま恋(静岡県掛川市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 報酬記憶と罰記憶を切り替える双方向性の脱抑制スイッチ回路2015

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク冬のシンポジウム
    • 発表場所
      一橋講堂学術センター(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 記憶形成による匂い情報への価値変化を規定する双方向回路の同定2015

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Bidirectional switch determining positive and negative associations in Drosophila olfactory memory2015

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      新学術領域 「多様性から明らかにする 記憶ダイナミズムの共通原理」班会議
    • 発表場所
      京都ガーデンパレス(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 報酬記憶と罰記憶を切り替える双方向性脱抑制スイッチ2015

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      第8回分子高次機能研究会
    • 発表場所
      KKRホテル金沢(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CREBレポーター陽性・陰性細胞の記憶における役割2015

    • 著者名/発表者名
      山崎大介
    • 学会等名
      第38回日本神経科学会大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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