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記憶形成における脳領域間ヒエラルキーの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19638
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関東京理科大学

研究代表者

佐野 良威  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 講師 (90415175)

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
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード領域間相互作用 / 島皮質 / 扁桃体 / 味覚 / 記憶 / 大脳皮質 / 学習 / セルアッセンブリ / メモリーアロケーション
研究成果の概要

味覚記憶を保存する細胞群が、学習時にどのように決定されるのかその細胞機構を明らかとするため研究を進めた。特に味覚嫌悪学習の責任領域である一次味覚野(島皮質)と扁桃体に着目し、領域間の相互作用を明らかとすることを目的とした。その結果、島皮質の細胞群において学習時の単一領域での細胞活動性ではなく、扁桃体と同時に活動することにより学習時に細胞活動性の高かった細胞が、記憶想起時により選択的に活動することを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日々起きる出来事のいくつかは我々の脳に記憶として蓄えられる。脳は単一の機能を持つ組織ではなく、領域毎に機能が細分化されている。そして出来事を構成する各要素は対応する脳領域で情報が処理、統合され記憶される。一方、記憶を保存する細胞群が、異なる脳領域間でどのような相互作用によりに選択され、記憶ネットワークを形成するのか、その神経基盤は十分に明らかとなっていない。本成果は、記憶形成を担う細胞群を学習時に決定する領域間での相互作用機構を示す重要な発見であるとともに、機能的に細分化された脳が領域間でどのように情報処理を担い協調的に働くかを理解するための糸口を与えると考える。

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

    (48件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Cortico-amygdala interaction determines the insular cortical neurons involved in taste memory retrieval2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Konami、Kuroda Marin、Narumi Yosuke、Kobayashi Yuki、Itohara Shigeyoshi、Furuichi Teiichi、Sano Yoshitake
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 13 号: 1 ページ: 107-107

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00646-w

    • 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] Excitation of prefrontal cortical neurons during conditioning enhances fear memory formation2020

    • 著者名/発表者名
      Shibano Natsumi、Yamazaki Mio、Arima Tomoki、Abe Konami、Kuroda Marin、Kobayashi Yuki、Itohara Shigeyoshi、Furuichi Teiichi、Sano Yoshitake
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 8613-8613

    • DOI

      10.1038/s41598-020-65597-7

    • 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] Comparative gene expression analysis of the engulfment and cell motility (ELMO) protein family in the mouse brain2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Yumi、Sato Akira、Mizuno Shota、Hirota Jun-na、Fujima Shuhei、Ishii Chiaki、Sano Yoshitake、Furuichi Teiichi
    • 雑誌名

      Gene Expression Patterns

      巻: 34 ページ: 119070-119070

    • DOI

      10.1016/j.gep.2019.119070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rubber tail illusion is weakened in Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (Caps2)-knockout mice2019

    • 著者名/発表者名
      Wada Makoto、Ide Masakazu、Atsumi Takeshi、Sano Yoshitake、Shinoda Yo、Furuichi Teiichi、Kansaku Kenji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7552-7552

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43996-9

    • 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] 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] 記憶する細胞を決めるメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      佐野良威、阿部こなみ、柴野奈津美
    • 雑誌名

      月刊「細胞」

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Aspects of excitatory/inhibitory synapses in multiple brain regions are correlated with levels of brain-derived neurotrophic factor/neurotrophin-32019

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Yo、Sadakata Tetsushi、Yagishita Kaori、Kinameri Emi、Katoh-Semba Ritsuko、Sano Yoshitake、Furuichi Teiichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 509 号: 2 ページ: 429-434

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.12.100

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CREB controls cortical circuit plasticity and functional recovery after stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Caracciolo L.、Marosi M.、Mazzitelli J.、Latifi S.、Sano Y.、Galvan L.、Kawaguchi R.、Holley S.、Levine M. S.、Coppola G.、Portera-Cailliau C.、Silva A. J.、Carmichael S. T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-018-04445-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Calcium-dependent activator protein for secretion 2 (CADPS2) deficiency causes abnormal synapse development in hippocampal mossy fiber terminals2018

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Yo、Sadakata Tetsushi、Akagi Takumi、Sakamaki Yuriko、Hashikawa Tsutomu、Sano Yoshitake、Furuichi Teiichi
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 677 ページ: 65-71

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.04.036

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CAPS2 deficiency affects environmental enrichment-induced adult neurogenesis and differentiation/survival of newborn neurons in the hippocampal dentate gyrus2017

    • 著者名/発表者名
      Yagishita Kaori、Suzuki Ritsuko、Mizuno Shota、Katoh-Semba Ritsuko、Sadakata Tetsushi、Sano Yoshitake、Furuichi Teiichi、Shinoda Yo
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 661 ページ: 121-125

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.09.047

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The role of coordinated activation between insular cortex and basolateral amygdala during taste-aversion association learning to recruit a memory trace.2019

    • 著者名/発表者名
      Konami Abe, Marin Kuroda, Yosuke Narumi, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Teiichi Furuichi and Yoshitake Sano
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Excitation of medial prefrontal cortex during conditioning enhances fear memory formation.2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Shibano, Mio Yamazaki, Marine Kuroda, Konami Abe, Tomoki Arima, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Teiichi Furuichi and Yoshitake Sano.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible involvement of Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2) in regulating release of the hypothalamic neuropeptide oxytocin that has a pivotal role in social behavior.2019

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Fujima, Rina Maniwa, Ryosuke Yamaga, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive profiling and localization of gene expression in the cerebral cortex and striatum of BTBR mice, a mouse model of autism spectrum disorder by comparing with those of C57BL6/J, a highly social mouse strain.2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Mizuno, Jun-na Hirota, Hirohide Iwasaki, Shigeo Okabe, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイドβの蓄積による軽度認知機能低下と炎症性免疫反応の亢進2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 優奈, 水野 翔太, 石井 千晶, 山中 琴未, 栄田 浩伸, 村上 祐香, 斉藤 貴志, 西道 隆臣, 古市 貞 一, 佐野 良威
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分泌関連タンパク質CAPS2の欠損は自然発症慢性膵炎を引き起こす2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 陽太郎, 露崎 美穂, 志村 拓哉, 小林 りか, 定方 哲史, 佐野 良威, 古市 貞一
    • 学会等名
      第92回日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスBTBR系統で特異的に発現変動する遺伝子の脳内局在および機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      弘田 淳奈, 水野 翔太, 岩崎 広英, 岡部 繁男, 佐野 良威, 古市 貞一
    • 学会等名
      第92回日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚記憶の形成における階層的領域間相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 こなみ, 黒田 真鈴, 鳴海 陽介, 小林 祐樹, 糸原 重美, 古市 貞一, ○佐野 良威
    • 学会等名
      第92回日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive gene expression profiling between BTBR mice, a mouse model of autism spectrum disorder, and C57BL6/J mice showing high levels of sociality.2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Mizuno, Junna Hirota, Hirohide Iwasaki, Shigeo Okabe, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The role of coordinated activation between insular cortex and basolateral amygdala during taste-aversion association learning to recruit a memory trace2019

    • 著者名/発表者名
      Konami Abe, Marin Kuroda, Yosuke Narumi, Yiki Kobayashi, Shigeyoshi Itoahra and Taiichi Furuichi and Yoshitake Sano
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mice lacking Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2) show a decrease in oxytocin release and impaired social behavior2019

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Fujima, Ryosuke Yamaga, Haruka Minami, Rina Maniwa, Yo Shinoda, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decreased social interaction and motivated approach behavior in the X11L-deficient mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Yamanaka, Shota Mizuno, Teiichi Furuichi and Yoshitake Sano
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Significant role of CAPS1, a regulator of synaptic exocytosis, in trisynaptic circuit and hippocampal learning2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Arima, Chiaki Ishii, Yuki Ishii, Natsumi Shibano, Mio Yamazaki, Yuna Kato, Ami Yamato, Yo Shinoda, Tetsushi Sadakata, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Lower c-Fos expressions in the posterior parietal cortex during rubber tail task in Caps2 KO mice2019

    • 著者名/発表者名
      Wada M, Ide M, Atsumi T, Takano K, Sano Y, Shinoda Y, Fruichi T, Kansaku K.
    • 学会等名
      9th FAOPS
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CAPS1 is critical for hippocampal synaptic transmission and learning.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake Sano
    • 学会等名
      13th International Conference of Neurons and Brain Diseases
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synchronous activation of distinct memory ensembles in CA3 integrate two memories.2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Oishi, Kohei Koga, Masanori Nomoto, Noriaki Ohkawa, Shuhei Tsujimura, Yoshitake Sano, Yoshito Saitoh, Hirofumi Nishizono, Mina Matsuo, Shin-Ichi Muramatsu, Kaoru Inokuchi
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬における分泌関連因子 CAPS1 の機能解析と記憶・学習への寄与2018

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Ishii, Yuki Ishii, Natsumi Shibano, Yuna Kato, Mio Yamazaki, Ami Yamato, Yo Shinoda, Tetsushi Sadakata, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 味覚嫌悪学習における脳領域間相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      Konami Abe, Yosuke Narumi, Shuhei Fujima, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Teiichi Furuichi, Yoshitake Sano
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The molecular mechanism regulating axonal localization of the secretion-related protein CAPS2.2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shimizu, Kazuo Kawamoto, Tetsushi Sadakata, Yoshitake Sano, Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会・第40回日本生物学的精神医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxytocin secretion and social behavior in mice lacking Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2). Ca2+-dependent activator protein for secretion 22018

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Fujima, Ryousuke Yamaga, Haruka Minami, Rina Maniwa, Yo Shinoda, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Yoshitake Sano & Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Establishment of in vivo field excitatory post synaptic potential (fEPSP) recording system at hippocampal CA3-CA3 synapses2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Oishi, Kohei Koga, Masanori Nomoto, Noriaki Ohkawa, Shuhei Tsujimura, Yoshitake Sano, Yoshito Saitoh, Hirofumi Nishizono, Mina Matsuo, Shin-Ichi Muramatsu, Kaoru Inokuchi
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Interaction between insular cortex and amygdala during a taste aversion association.2018

    • 著者名/発表者名
      Konami Abe, Yosuke Narumi, Shuhei Fujima, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Teiichi Furuichi, Yoshitake Sano
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CAPS1 regulates efficient and/or synchronous exocytosis of releasable synaptic vesicles, which effects on hippocampal synaptic plasticity, learning and memory.2018

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Ishii, Yuki Ishii, Natsumi Shibano, Yuna Kato, Mio Yamazaki, Ami Yamato, Yo Shinoda, Tetsushi Sadakata, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative gene expression profiling between BTBR mice, a mouse model of autism spectrum disorder, and C57BL6/J mice showing high levels of sociality.2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Mizuno, Chiaki Ishii, Hirohide Iwasaki, Shigeo Okabe, Yoshitake Sano and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CAPS2 deficiency does not affect social isolation-induced behavioral abnormalities.2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Oka, Tetsushi Sadakata, Yoshitake Sano, Teiichi Furuichi, Yasuyuki Fujiwara, Yo Shinoda
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 記憶保存細胞の選択における転写調節因子 CREB の役割2018

    • 著者名/発表者名
      佐野 良威
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxytocin secretion and social behavior in mice lacking Ca2+-dependent activator protein for secretion 2 (CAPS2)2018

    • 著者名/発表者名
      S. FUJIMA, R. MANIWA, Y. SANO, T. FURUICHI
    • 学会等名
      Neuroscience 2018, Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Social isolation-mediated hyperactivity and reduction of anxiety are not affected by Caps2 deficiency2018

    • 著者名/発表者名
      Y. SHINODA , M. OKA , N. TANAKA , Y. FUJIWARA , Y. SANO , T. SADAKATA , T. FURUICHI
    • 学会等名
      Neuroscience 2018, Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CAPS1 finely regulates the exocytosis of synaptic vesicles in calcium- and/or synapse type-dependent manners, affecting on learning and memory2018

    • 著者名/発表者名
      C. ISHII , Y. SHINODA , T. SADAKATA , Y. SANO , Y. ISHII , N. SHIBANO , Y. KATO , M. YAMAZAKI , A. YAMATO , T. FURUICHI
    • 学会等名
      Neuroscience 2018, Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lower c-Fos expressions in the posterior parietal cortex during rubber tail task in Caps2 KO mice2018

    • 著者名/発表者名
      Wada M, Ide M, Atsumi T, Takano K, Sano Y, Shinoda Y, Fruichi T, Kansaku K.
    • 学会等名
      9th FAOPS(第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会)&第96回日本生理学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 記憶保存細胞の選択における転写調節因子CREBの役割2018

    • 著者名/発表者名
      佐野良威
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Selection of Memory Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake Sano
    • 学会等名
      International Symposium of the Center for Animal Disease Models 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 記憶を保存する細胞群を決める機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      佐野良威
    • 学会等名
      第1回 東京理科大学脳学際研究部門公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CAPS1 stabilizes synaptic vesicles on active zones and ensures basal synaptic transmission at hippocampal CA3-CA1 synapses2017

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Ishii, Yo Shinoda, Yugo Fukazawa, Tetsushi Sadakata, Yuki Ishii, Yoshitake Sano, Takuji Iwasato, Shigeyoshi Itohara, and Teiichi Furuichi
    • 学会等名
      Neuroscience 2017, Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CAPS1はシナプス小胞を活性帯上で安定化させることで海馬CA3-CA1シナプスにおいて開口放出を調節する2017

    • 著者名/発表者名
      石井 千晶、篠田 陽、深澤 有吾、定方 哲史、石井 佑季、佐野 良威、岩里 琢治、糸原 重美、古市 貞一
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エピソード記憶の形成における分泌関連タンパク質CAPS1の役割2017

    • 著者名/発表者名
      柴野 奈津美、石井 佑季、佐野 良威、古市 貞一
    • 学会等名
      第40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] Recruiting cell assembly into a given memory trace、記憶する細胞を決めるメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      佐野 良威、阿部 こなみ、柴野 奈津美
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      月刊「細胞」北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Recruiting cell assembly into a trace of taste-emotion memory. 感覚と情動を記憶する細胞を決める機構2019

    • 著者名/発表者名
      佐野 良威、阿部 こなみ、柴野 奈津美
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      アグリバイオ 北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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