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神経活動の動態観察と光操作に基づく、記憶想起を担う回路基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19445
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 神経科学およびその関連分野
研究機関富山大学

研究代表者

野本 真順  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (20636253)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード連合記憶 / 海馬 / 反回回路 / カルシウムイメージング / オプトジェネティクス / CA3 / CA1 / 記憶想起 / 記憶連合 / 反響 / 記憶痕跡 / ダイナミズム / 記憶固定化 / セルアンサンブル / 神経科学
研究成果の概要

本申請では、海馬CA3-CA1経路が想起直後の早い想起を担う回路であるという仮説を立て、カルシウムイメージングにより海馬における神経細胞のダイナミズムを可視化し、さらに、光操作により記憶プロセスにおける各脳領域の機能を検証し、記憶の想起を担う回路基盤の解明を目指した。
光遺伝学的手法を用いた記憶想起時の海馬CA3不活性化は、記憶想起障害を導くことを明らかにした。また、CA3 NR1-KOマウスは想起時における記憶痕跡細胞の活動性と条件刺激との相関性および連合学習後の海馬における反響的細胞活動がコントロールマウスに比べて有意に低下しており、海馬CA3が学習および想起に関わることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海馬は学習・記憶に重要であることが知られている。しかし、連合記憶の学習および想起時に海馬がどのように活動しているかはあまり明らかになっていない。本申請では、海馬の中でも記憶の連合に重要である海馬CA1とその上流の海馬CA3に注目した。
本研究は、海馬CA3の反回回路の神経可塑性が消失した場合に、連合記憶の学習および想起時に海馬のダイナミズムを明らかにし、これまで仮説状態であった海馬CA3の反響作用を実験的に初めて示した。本研究結果は、記憶連合における海馬CA3およびCA1の重要性が明らかとなり、PTSDおよび記憶障害の新規治療法開発の一助となることが期待される。

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

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Artificial association of memory events by optogenetic stimulation of hippocampal CA3 cell ensembles2019

    • 著者名/発表者名
      Oishi Naoya、Nomoto Masanori、Ohkawa Noriaki、Saitoh Yoshito、Sano Yoshitake、Tsujimura Shuhei、Nishizono Hirofumi、Matsuo Mina、Muramatsu Shin-ichi、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 12 号: 1 ページ: 111111-111111

    • DOI

      10.1186/s13041-018-0424-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 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] Behavioral, cellular, and synaptic tagging frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      Nomoto Masanori、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Neurobiology of Learning and Memory

      巻: 18 ページ: 30065-0

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2018.03.010

    • 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] 海馬CA3 NMDA受容体の 嫌忌経験後の急速情報反響における役割2020

    • 著者名/発表者名
      野本真順、村山絵美、芳賀 達也、大川宜昭、村松慎一、深井 朋樹、井ノ口馨
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海馬CA3反回回路は学習後の固定化・想起プロセスに関わる2019

    • 著者名/発表者名
      野本真順、村山絵美、芳賀 達也、大川宜昭、村松慎一、深井 朋樹、井ノ口馨
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海馬CA3は学習誘導性の高頻度活動を介して連合学習プロセスに関わる2018

    • 著者名/発表者名
      野本真順、村山絵美、大川宜昭、西園啓文、松尾美奈、村松慎一、井ノ口馨
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 『記憶は人為的に書き換えられる』記憶と忘却に関わる脳のしくみー分子機構から健忘の症候まで2018

    • 著者名/発表者名
      野本 真順、井ノ口 馨
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 生化学2018

    • 著者名/発表者名
      野本真順、井ノ口馨
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 脳科学辞典(記憶固定化)2017

    • 著者名/発表者名
      大川 宜昭、野本 真順、井ノ口 馨
    • 出版者
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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