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Rescuing impaired learning in a mouse model for autism

研究課題

研究課題/領域番号 19H03553
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

MIDDLETON STEVEN  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (60526797)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードHippocampus / Prefrontal cortex / Memory / Autism / Sharp-wave ripples / SCN2A / hippocampus / memory / autism / disease / rescue / learning / Sharp- wave ripples
研究開始時の研究の概要

The key purpose of this research is to understand the neural basis of learning and how this is altered in autism. We will study two brain regions that are key for the learning (prefrontal cortex and hippocampus) and how they differ in a transgenic mouse model of autism.

研究成果の概要

私はまず、ワーキングメモリーの課題に重要な2つの脳領域(海馬と前頭前野)について、健常マウスと自閉症モデルマウスの違いを詳細に明らかにすることを目的としました。健常なマウスでは、シャープウェーブ・リップルという脳内で起こる特定のタイプの活動が、学習に関して二重の役割を担っていることを発見しました。正解と不正解、この2つの領域をつなぐ脳内ネットワーク内の活動は、試行の結果に依存して系統的に変化する。しかし、仮説2に基づき、自閉症モデルマウスで同じ実験を行うと、ネットワークが過度に硬直し、鋭角波リップルがニューロン間の結合を適切に再構成できないことがわかり、学習が損なわれていることが説明された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

This project demonstrates that by using large scale recording of neural activity and using the appropriate analytical techniques to understand the interaction of multiple brain regions, we can better understand disease states. Moreover, the results and follow up work aim to explore better treatments

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件)

  • [雑誌論文] A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Shuo、He Linmeng、Huang Arthur J. Y.、Boehringer Roman、Robert Vincent、Wintzer Marie E.、Polygalov Denis、Weitemier Adam Z.、Tao Yanqiu、Gu Mingxiao、Middleton Steven J.、Namiki Kana、Hama Hiroshi、Therreau Ludivine、Chevaleyre Vivien、Hioki Hiroyuki、Miyawaki Atsushi、Piskorowski Rebecca A.、McHugh Thomas J.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 586 号: 7828 ページ: 270-274

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2771-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CA2: A Highly Connected Intrahippocampal Relay2020

    • 著者名/発表者名
      Middleton Steven J.、McHugh Thomas J.
    • 雑誌名

      Annual Review of Neuroscience

      巻: 43 号: 1 ページ: 55-72

    • DOI

      10.1146/annurev-neuro-080719-100343

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gamma Entrainment Binds Higher-Order Brain Regions and Offers Neuroprotection2019

    • 著者名/発表者名
      Adaikkan Chinnakkaruppan, Middleton Steven J, Marco Asaf, Pao Ping-Chieh, Mathys Hansruedi, Kim David Nam-Woo, Gao Fan, Young Jennie Z, Suk Ho-Jun, Boyden Edward S, McHugh Thomas J, Tsai Li-Huei
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 102 号: 5 ページ: 929-943

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.04.011

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Memory: Sequences Take Time2019

    • 著者名/発表者名
      Middleton Steven J.、McHugh Thomas J.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 29 号: 5 ページ: R158-R160

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.01.024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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