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情報統合におけるアセチルコリン効果による学習メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16K00405
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 生命・健康・医療情報学
研究機関玉川大学

研究代表者

杉崎 えり子  玉川大学, 脳科学研究所, 研究員 (20714059)

研究協力者 相原 威  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード海馬 / 歯状回 / 顆粒細胞 / 空間情報 / 非空間情報 / アセチルコリン / STDP / 神経科学 / 生理学 / 情報工学 / 生体分子
研究成果の概要

歯状回の顆粒細胞は、内側貫通路(MPP)と外側貫通路(LPP)から投射を受けており、各シナプスで見られるスパイクタイミング依存可塑性(STDP)にアセチルコリン(ACh)はどのような効果を及ぼしているか調べた。その結果、MPPおよびLPPによるSTDPはACh受容体の活性化によってBCM曲線に沿って増強するが、そのメカニズムは異なり、MPPではベースライン振幅が重要であることが分かった。これは、注意によってAChが働くと、空間情報(MPP)と非空間情報(LPP)の記憶は異なる仕組みで強化されることを示している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、場所などの空間情報や匂いなどの非空間情報に「注意」が働くと、メカニズムは異なるものの、記憶は強化されることが明らかとなった。この解明は、認知症の一つで脳内のAChレベルの低下によって記憶障害が引き起こされると言われているアルツハイマー病患者に対する、空間情報と非空間情報の学習機能改善につなげられると考える。それにより、社会問題となっているアルツハイマー病患者の日常生活の混乱を低減できることが期待できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] The contribution of attentional process to the memory2018

    • 著者名/発表者名
      Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima and Takeshi Aihara
    • 雑誌名

      玉川大学脳科学研究所紀要(Tamagawa University Brain Science Institute Bulletin)

      巻: 11 ページ: 29-35

    • NAID

      120006869058

    • 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
  • [学会発表] The effect of acetylcholine on spatial and non-spatial information in dentate gyrus2018

    • 著者名/発表者名
      Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      FENS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海馬顆粒細胞における抑制性入力による応答特性の調整2018

    • 著者名/発表者名
      中島直樹、早川博章、杉崎えり子、佐村俊和、相原威
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integration of place and odor information at granule cell in hippocampal dentate gyrus2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Nakajima, Hirofumi Hayakawa, Tadanobu Kamijou, Eriko Sugisaki, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      NCSP2017
    • 発表場所
      Tumon (USA)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of membrane potential dynamics on acetylcholine related STDP mechanisms2017

    • 著者名/発表者名
      Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Satoshi Fujii, Yoshihiko Yamazaki, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      47th European Brain & Behaviour Scociety Metting (EBBS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cholinergic modulation on LTD in rat hippocampal network2016

    • 著者名/発表者名
      E. SUGISAKI, Y. FUKUSHIMA, S. FUJII, N. NAKAJIMA, T. AIHARA
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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