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海馬の発火列による報酬予測メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J22717
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関東京大学

研究代表者

青木 勇樹  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード海馬 / マルチユニット記録 / 場所細胞 / フィードバック / 側坐核
研究実績の概要

本研究の目的は、海馬で生じる特徴的な神経活動の1つである、連続発火の持つ役割を明らかとすることである。これまで、海馬で生じる連続発火は、その特性から記憶の獲得や固定化に重要であると考えられてきた。しかし、過去の研究では、連続発火が個体の記憶に寄与することを直接示した知見は存在せず、相関関係を示すにとどまっている。これは、海馬で生じる連続発火がわずか数百ミリ秒程度の時間スケールで生じる現象であり、介入する手法が存在しなかったためである。本研究はこの連続発火を人為的に操作する手法を新規に開発し、連続発火の持つ役割を直接示すことを目的としている。
本年度は、昨年度に開発した、連続発火へ介入するフィードバック手法の改善、並びにその改善したフィードバック手法を適用しつつマルチユニット記録を行った。フィードバック手法の改善により、より高精度に連続発火へと介入することが可能となり、刺激の誤差を十ミリ秒程度に抑えることに成功した。また、このフィードバックシステムを用いつつ記録したデータを解析し、連続発火の持つ役割を示唆する結果が得られた。
また、神経活動の記録は3Dプリンターを用いて自作した特殊電極セットを用いて行った。この電極セットには神経活動操作用の光ファイバーと神経活動記録用の電極を搭載している。どちらも任意の脳領域に刺入することを可能にしている。
今回得られた結果と、開発したフィードバック手法、神経活動の記録・操作手法が、今後の神経科学研究に役立つことを期待している。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Integration of goal-directed signals onto spatial maps of hippocampal place cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Aoki、Igata Hideyoshi、Yuji Ikegaya、Takuya Sasaki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-varying synchronous cell ensembles during consummatory periods correlate with variable numbers of place cell spikes2018

    • 著者名/発表者名
      Saichiro Yagi, Hideyoshi Igata, Yu Shikano, Yuki Aoki, Takuya Sasaki, Yuji Ikegaya
    • 雑誌名

      Hippocampus

      巻: in press 号: 7 ページ: 471-483

    • DOI

      10.1002/hipo.22846

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニューロフィードバックシステムによる海馬シータ位相歳差の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      青木勇樹、池谷裕二、 佐々木拓哉
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 海馬場所細胞における空間の情報と目的地に関する情報の統合2019

    • 著者名/発表者名
      青木勇樹、井形秀吉、池谷裕二、佐々木拓哉
    • 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

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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