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光遺伝学的神経活動攪乱によるサル前頭葉-側頭葉間記憶ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07062
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
研究機関高知工科大学 (2018-2019)
順天堂大学 (2017)

研究代表者

竹田 真己  高知工科大学, 総合研究所, 特任教授 (00418659)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード電気生理学 / 長期記憶 / 脳神経回路 / 再認記憶 / 光遺伝学 / 霊長類 / 記憶 / 大脳皮質
研究成果の概要

側頭葉ニューロン群が知覚情報から関連する記憶を想起する際にどのように協調して働くのか、その動作原理は明らかではなかった。そこで、記憶課題を学習したサルを用いて、記憶想起時の側頭葉神経回路の働きについて調べた。その結果、視覚知覚・記憶想起という異なる認知プロセスに依存して、側頭葉記憶神経回路は皮質層レベルで異なるダイナミクスを示すことが示唆された(Takeda et al, 2018, Nature Communications)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「記憶は脳のどこに蓄えられ、表象として取りだされるのか」との問いに対し、これまで記憶課題遂行中のサルの電気生理学的実験や脳部位破壊実験、ヒトのfMRI実験や神経心理学的研究といったアプローチにより、記憶の記銘・想起に関わる脳領域、特に側頭葉ニューロンの記憶情報表現についての知見が蓄積されてきた。本研究は従来困難だった皮質層レベルの神経回路動態に迫るために多点同時計測法、局所フィールド電位計測など複数の手法を組み合わせる点で、記憶回路動態にアプローチする新しい手法を提案しており、記憶障害といった脳高次機能障害の診断・治療法の確立のためのより詳細な回路動態の基礎的理解に貢献すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Brain mechanisms of visual long-term memory retrieval in primates2019

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 142 ページ: 7-15

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.06.005

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic laminar rerouting of inter-areal mnemonic signal by cognitive operations in primate temporal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M., Hirabayashi, T., Adachi, Y., and Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 4629-4629

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07007-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conversion of object identity to object-general semantic value in the primate temporal cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura, K., Takeda, M., Setsuie, R., Tsubota, T., Hirabayashi, T., Miyamoto, K., and Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 357 号: 6352 ページ: 687-692

    • DOI

      10.1126/science.aan4800

    • 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] 視覚記憶のマルチスケール神経回路2019

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類大脳皮質における記憶想起の情報処理メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      第20回認知神経リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類における脳内視覚記憶システムの多階層性にせまる2018

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      社会神経科学共同研究拠点研究会「世界や社会と相互作用して生きるヒトや動物の視覚-生理学、心理物理学、計算論」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ArchT-mediated optogenetic inhibition in vivo by red-shifted off-peak 594 nm light compared with that by on-peak 532 nm light.2017

    • 著者名/発表者名
      Setsuie, R., Tamura, K., Takeda, M., Miyamoto, K., and Miyashita, Y.
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Physics of the Mind and Brain Disorders: Integrated Neural Circuits Supporting the Emergence of Mind.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M. (Opris, I and Casanova, M.F. Eds)
    • 総ページ数
      783
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 「ものを見て、関連するものを思い出す」記憶のメカニズムを世界で初めて発見

    • URL

      https://www.kochi-tech.ac.jp/news/2018/004154.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] なじみ深さや目新しさの印象を支配する神経信号を発見!

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/news/20170818-01.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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