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記憶エングラムによる動的情報表現の意義、一般性およびメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21H02585
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46010:神経科学一般関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

田中 和正  沖縄科学技術大学院大学, 記憶研究ユニット, 准教授 (10772650)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード海馬 / 場所細胞 / 最初期遺伝子 / 記憶エングラム / 文脈記憶 / 記憶 / 記憶痕跡
研究開始時の研究の概要

本研究では、記憶エングラムによる情報表現が動的であることの意義、発火パターンの動的変化を生み出す構造的メカニズム、動的なふるまいに潜む一貫性を明らかにすることで、神経ネットワークによる情報保存の基本ルールを解明する。

研究成果の概要

近年の研究により、記憶の脳内表象は不安定であり時間とともに変化することが示唆されている。この現象の意義とメカニズムを明らかにするため、1)記憶エングラムの活動変化の機能的意義の解明、2)記憶の一貫性を保つ構造的モチーフの同定、そして3)時間経過を経ても安定して維持される新規のcoding schemeの同定、を目的として研究を行った。科研費期間中、これらの目的は達成され、査読付き論文3本という形で発表する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海馬における記憶の痕跡の研究は、国際的に数多くの研究室において様々なアプローチを
用いて行われている。近年では、記憶の物理的痕跡を宿した神経細胞群として記憶エングラムが同定され、それらの活動が記憶に必要かつ十分であることが示された。記憶エングラムから直接活動を記録して、その情報保存の基本ルールを解明する試みは申請者が2018年に初めて行った。ところが、その結果は予想に反するものであり、本来安定であるべき記憶の表象が不安定であることの意義とそのメカニズムは、記憶研究におけるもっとも重要な問題であると考えられる。
本研究成果は、その問いに直接答えるという意味において、学術的価値が高いと自負している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Entrance-sealing behavior in the home cage: a defensive response to potential threats linked to the serotonergic system and manifestation of repetitive/stereotypic behavior in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Horii-Hayashi Noriko、Masuda Kazuya、Kato Taika、Kobayashi Kenta、Inutsuka Ayumu、Nambu Miyu F.、Tanaka Kazumasa Z.、Inoue Koichi、Nishi Mayumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2023.1289520

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silencing dentate newborn neurons alters excitatory/inhibitory balance and impairs behavioral inhibition and flexibility2024

    • 著者名/発表者名
      Li Haowei、Tamura Risako、Hayashi Daiki、Asai Hirotaka、Koga Junya、Ando Shota、Yokota Sayumi、Kaneko Jun、Sakurai Keisuke、Sumiyoshi Akira、Yamamoto Tadashi、Hikishima Keigo、Tanaka Kazumasa Z.、McHugh Thomas J.、Hisatsune Tatsuhiro
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 10 号: 2

    • DOI

      10.1126/sciadv.adk4741

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optogenetic induction of hibernation-like state with modified human Opsin4 in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Tohru M.、Hirano Arisa、Kanda Takeshi、Saito Viviane M.、Ashitomi Hiroto、Tanaka Kazumasa Z.、Yokoshiki Yasufumi、Masuda Kosaku、Yanagisawa Masashi、Vogt Kaspar E.、Tokuda Takashi、Sakurai Takeshi
    • 雑誌名

      Cell Reports Methods

      巻: 2 号: 11 ページ: 100336-100336

    • DOI

      10.1016/j.crmeth.2022.100336

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterizing Hippocampal Oscillatory Signatures Underlying Seizures in Temporal Lobe Epilepsy2021

    • 著者名/発表者名
      Mokhothu Thato Mary、Tanaka Kazumasa Zen
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 15

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2021.785328

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamic Nature of Memory Representation and the Hippocampal Network Revealed by the Hibernation-like State2023

    • 著者名/発表者名
      田中和正
    • 学会等名
      Japanese Society of Sleep Research Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Nature of Memory Representation and the Hippocampal Network2023

    • 著者名/発表者名
      田中和正
    • 学会等名
      大脳皮質を中心とした神経回路:構造と機能、その作動原理
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Contextual representation outside of ‘place fields’2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KZ
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The more the merrier. Is more than one trial necessary for accurate navigational strategy assessment in a dual-solution plus maze2022

    • 著者名/発表者名
      Andreoli L, Tomonaga S, Wickens J, Tanaka KZ
    • 学会等名
      FENS Forum 2022, International Neuroscience Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Nature of Memory Representation and the Hippocampal Network2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KZ
    • 学会等名
      Learning and Memory Meeting at NIPS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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