Identification of neuron-glia signaling mechanisms required for synaptic plasticity and memory formation

• 研究課題/領域番号: 15K06729
• 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: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 堀内 純二郎 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (80392364)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 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: Drosophila / Learning and Memory / glia / long-term memory / 加齢性記憶障害 / グリア細胞 / ショウジョウバエ / 長期記憶

研究成果の概要

ヒトは年を取ると記憶力が減退する（加齢性記憶障害）。我々はショウジョウバエを用いて、長期記憶の加齢性記憶障害の原因解明を試みた。先ず、通常の長期記憶の形成には、学習後の蛋白合成を伴って短期記憶が長期記憶に転換される期間中に、ドーパミン性ニューロンの活性が低下することが必要なことを見出した。更に、ドーパミン性ニューロンの活性阻害による長期記憶の増強は、若いハエに比べ老化したハエにおいて著しいことを明らかにした。また、ドーパミン性ニューロンの内、長期記憶の加齢性記憶障害に関わるサブクラスを同定し、このニューロン活性が加齢によって増進することを示す予備的実験結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Two Parallel Pathways Assign Opposing Odor Valences during Drosophila Memory Formation (2018)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Drosophila ex vivo model of olfactory appetitive learning (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Sawano Ema、Ueno Kohei、Naganos Shintaro、Sawano Yoshihiro、Horiuchi Junjiro、Saitoe Minoru
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17955-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coincident postsynaptic activity gates presynaptic dopamine release to induce plasticity in Drosophila mushroom bodies. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueno K, Suzuki E, Naganos S, Ofusa K, Horiuchi J, Saitoe M.
  • 雑誌名: eLife 巻: 6 ページ: 1-18
  • DOI: 10.7554/elife.21076
  • 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] Shifting transcriptional machinery is required for long-term memory maintenance and modification in Drosophila mushroom bodies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y, Ihara K, Masuda T, Yamamoto T, Iwata I, Takahashi A, Awata H, Nakamura N, Takakura M, Suzuki Y, Horiuchi J, Okuno H, Saitoe M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 7 号: 1 ページ: 13471-13471
  • DOI: 10.1038/ncomms13471
  • 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] Learning defects in Drosophila growth restricted chico mutants are caused by attenuated adenylyl cyclase activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Naganos S, Ueno K, Horiuchi J, Saitoe M
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: Apr 6;9:37 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1186/s13041-016-0217-3
  • 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] Long-Term Memory Formation in Drosophila Requires Training-Dependent Glial Transcription (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuno M, Horiuchi J, Yuasa Y, Ofusa K, Miyashita T, Masuda T, and Saitoe M
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 35 号: 14 ページ: 5557-5565
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3865-14.2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Glial activity and age-related memory loss in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J.
  • 学会等名: Tohoku University Forum for Creativity: Symposium on Memory and Mind
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai, Miyagi
  • 年月日: 2015-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Reduced glial activity causes age-related memory impairment in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J.
  • 学会等名: The 8th Annual Symphony Symposium
  • 発表場所: Hotel Metropolitan Edmont Tokyo, Chiyoda, Tokyo
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Learning and Memory in Fruitflies (2015)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, J.
  • 学会等名: Invited lecture at Yokohama City University
  • 発表場所: Yokohama City University, Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2015-07-31
  • 招待講演