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行動適応における海馬場所細胞の再生パターンの解析

公募研究

研究領域行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構
研究課題/領域番号 15H01417
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

佐々木 拓哉  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (70741031)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード海馬 / 場所細胞 / マルチユニット記録 / 予測 / 連合学習 / 神経回路 / 空間ナビゲーション / 局所場電位
研究実績の概要

記憶・学習に重要な海馬には、動物がある特定の場所を通過したときに活動する場所細胞が存在する。場所細胞の発見で動物の行動と神経活動とを結びつけて考えられるようになり、海馬では過去の行動の記憶が再生されていることが知られている。さらに近年では、海馬の神経活動が将来の行動設計にも関わっていることが示唆されているが、その性質はまだ詳しく知られていない。そこで本研究では、経路設計が必要な空間ナビゲーション課題を構築して、課題遂行中のラットの海馬の神経活動を記録し、解析を行った。
本研究では、状況依存的にラットが目的地までの2つのうち一方の経路へと選択を変える必要がある行動課題を構築した。課題開始の合図の音と、光による手がかり刺激(cue)が提示され、ラットは与えられたcueに応じて、スタートからゴールまで特定の経路を走ると報酬が得られる。これまでの迷路課題とは異なり、道なりに進むような課題ではないため、ラットはこれから通るべき経路を想起する必要がある。この行動課題を遂行しているラットの海馬CA1野から、マルチユニット記録法により、神経細胞の発火を記録した。海馬神経細胞の経路選択性とcue選択性の相関を調べたが、相関関係はあるとはいえなかった。すなわち、経路選択的な細胞が、そのcue提示時に選択的に活動するわけではないということである。よって、cueにより、海馬神経ネットワークの状態が変化し、同じ神経回路が別の働きをするようなメカニズムが存在することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 7件、 招待講演 11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Selective attenuation of electrophysiological activity of the dentate gyrus in a social defeat mouse model2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Aoki, Y. Nishimura, T. Hondrich, R. Nakayama, H. Igata, T. Sasaki, Y. Ikegaya
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences

      巻: 印刷中

    • NAID

      40021238455

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new device for the simultaneous recording of cerebral, cardiac, and muscular electrical activity in freely moving rodents2016

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, H. Igata, T. Sakaguchi, T. Sasaki, Y. Ikegaya
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 132 号: 1 ページ: 105-108

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2016.06.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Homeostatic changes in neuronal network oscillations in response to continuous hypoperfusion in the mouse forebrain.2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishimura, R. Abe, T. Sasaki*, Y. Ikegaya*
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: in press ページ: 28-34

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.02.007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Subcellular calcium dynamics during juvenile development in mouse hippocampal astrocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      R. Nakayama, T. Sasaki*, KF. Tanaka, Y. Ikegaya*
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 43 号: 7 ページ: 923-32

    • DOI

      10.1111/ejn.13188

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Early Failures Benefit Subsequent Task Performance.2016

    • 著者名/発表者名
      H. Igata, T. Sasaki*, Y. Ikegaya*
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 21293-21293

    • DOI

      10.1038/srep21293

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] cAMP-dependent Calcium Oscillations of Astrocytes: An Implication for Pathology.2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ujita, T. Sasaki*, A. Asada, K. Funayama, M. Gao, K. Mikoshiba, N. Matsuki, Y. Ikegaya*
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Memory formation and retrieval of neuronal silencing in the auditory cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nomura*+, K. Hara, R. Abe, N. Hitora-Imamura, R. Nakayama, T. Sasaki*, N. Matsuki, Y. Ikegaya*
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 112 号: 31 ページ: 9740-9744

    • DOI

      10.1073/pnas.1500869112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial and memory circuits in the medial entorhinal cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, S. Leutgeb, JK. Leutgeb*
    • 雑誌名

      Current Opinion in Neurobiology

      巻: 32 ページ: 16-23

    • DOI

      10.1016/j.conb.2014.10.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中枢末梢連関を網羅するシステム薬理学的アプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳細胞ネットワークの機能動態とその破綻機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年年会
    • 発表場所
      長崎パブリックホール(長崎県長崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模脳波解析を用いた脳低潅流に対する神経活動変化の解析2016

    • 著者名/発表者名
      西村侑也、阿部麗実、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 脳波、心電図、筋電図の自由行動中の動物からの同時記録:脳末梢連関の理解を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      岡田桜、井形秀吉、西村侑也、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 脳機能に秘められた神経信号を読み解く2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      東北脳科学ウインタースクール
    • 発表場所
      小原温泉旅館かつらや(宮城県・白石市)
    • 年月日
      2016-02-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Planning future behavior based on spatial learning and memory2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      2nd UK-Japan FoS symposium
    • 発表場所
      ミルトン・キーンズ(英国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The role of hippocampal networks in support of spatial working memory2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      Modeling Neural Activity (MONA)2 conference
    • 発表場所
      ハワイ(米国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hippocampal Network Dynamics for Memory-based Planning of Future Behavior2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      7th International neural microcircuit conference
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 行動適応における海馬場所細胞の活動パターンの解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      次世代脳冬のシンポジウム3領域合同若手シンポジウム
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatial working memory in the hippocampus2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      Circuit Construction in the Mammalian Brain
    • 発表場所
      遺伝学研究所(静岡県・三島市)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Behavioral strategies in a multiple-choice spatial task of the mouse.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Igata, T.Sasaki,Y. Ikegaya
    • 学会等名
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel model of respiratory rhythm generation: a mechanism by interaction of intrinsically oscillating astrocytes and neurons2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada, Y. Oku, T. Sasaki, C. Vivar, S. Yokota, K. Takeda, I. Fukushi I. Yazawa, H. Someya, Y. Tamura
    • 学会等名
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrocyte calcium dynamics during early and late juvenile periods in the mouse hippocampus.2015

    • 著者名/発表者名
      R. Nakayama, T.Sasaki,Y. Ikegaya
    • 学会等名
      45th Society for Neuroscience annual meeting
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間課題における学習初期の探索行動は、後の行動成績を決定する2015

    • 著者名/発表者名
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第24回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県・岐阜市)
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 海馬における空間記憶のメカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      第24回海馬と高次脳機能学会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県・岐阜市)
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代の神経系研究を実現する大規模計測法構築2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      次世代を担う創薬・医療理シンポジウム 2015
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑な迷路課題においてマウスはどのように最適な経路を学習するか2015

    • 著者名/発表者名
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第9回先端分子薬理研究会
    • 発表場所
      日本大学薬学部(千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 生後発達期における海馬アストロサイト突起のカルシウム活動2015

    • 著者名/発表者名
      中山亮太、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複雑な迷路課題におけるマウスの行動戦略2015

    • 著者名/発表者名
      井形秀吉、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 海馬アストロサイトのカルシウム活動の生後発達変化2015

    • 著者名/発表者名
      中山亮太、佐々木拓哉、池谷裕二
    • 学会等名
      第132回日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      明海大学(千葉県・浦安市)
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The role of dentate-hippocampal networks in working memory2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      2015 Sino-Japanese Symposium on life Science
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://yakusaku.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sasaki-brain.net/allpublication

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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