観察と実体験を融合する神経回路の解明

• 研究領域: 多様性から明らかにする記憶ダイナミズムの共通原理
• 研究課題/領域番号: 16H01267
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 野村 洋 北海道大学, 薬学研究院, 講師 (10549603)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 神経科学 / 脳・神経

研究実績の概要

私たちは、自分で体験すると共に他者の行動を観察し、観察と実体験を組み合わせて学習をする。事前の観察は、実体験による記憶形成に大きな影響を与える。これまでに、マウスが恐怖条件づけの観察を行った後に、恐怖条件づけを実体験すると、恐怖条件づけが増強することを明らかにしてきた。そして海馬CA1野の神経活動を測定すると、観察時に活動した細胞の一部が実体験時にも活動することを明らかにしてきた。さらに観察と実体験の融合の神経回路メカニズムを明らかにするため、他の脳領域における神経活動を解析した。
海馬CA3野および前帯状皮質において、恐怖条件づけの観察によって活性化した細胞の割合が上昇した。海馬CA3野において恐怖条件づけの観察時に活性化した細胞の約20%は恐怖条件づけの体験時にも活性化した。この割合は、観察時に活性化しなかった細胞よりも大きかった。しかし、恐怖条件づけの観察を行わずに、体験だけを行った場合にも同様の偏った活性化が認められた。前帯状皮質において恐怖条件づけの観察時に活性化した細胞の約15%は恐怖条件づけの体験時にも活性化した。しかし、この割合は観察時に活性化しなかった細胞の割合と同程度であった。以上の結果から、観察時に活動した細胞が実体験時に再活性化する現象は、海馬CA1野で顕著に観察されることがわかった。
恐怖条件づけの観察時に、被ショックマウスと観察マウスが超音波発声を介して情報をやり取りする可能性を考え、観察時のマウスの超音波発声を記録した。その結果、ショックの提示後に超音波発生頻度が上昇することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [学会発表] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores forgotten memories (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura
  • 学会等名: 脳と心のメカニズム 第18回冬のワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] Reward seeking by neuronal silencing in the auditory cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura, Kojiro Hara, Reimi Abe, Natsuko Hitora-Imamura, Ryota Nakayama, Takuya Sasaki, Norio Matsuki, Yuji Ikegaya, Masabumi Minami
  • 学会等名: 内藤コンファレンス
• [学会発表] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores apparently forgotten object memories in mice and humans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ashizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
  • 学会等名: Neuroscience 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Central histamine reactivates weak memory engrams and restores apparently forgotten object memories in mice and humans (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ashizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
  • 学会等名: 16th Annual MCCS Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] ヒスタミンH3受容体逆アゴニストは、思い出せなくなった物体記憶を回復させる (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村洋、水田弘人、乘本裕明、増田文貴、三浦友樹、小島寛人、芦塚あおい、松河理子、Zohal Baraki、人羅（今村）菜津子、中山大輔、石川智愛、齋藤瞭毅、佐野大和、楠原洋之、南雅文、高橋英彦、池谷裕二
  • 学会等名: 第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会 合同年会
• [学会発表] Histamine H3 receptor inverse agonists restore apparently forgotten memories (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Ryoki Saito, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Yuji Ikegaya
  • 学会等名: 第40回神経科学大会
• [学会発表] Neuronal circuits for learning and memory (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nomura
  • 学会等名: The 2nd HU-TMU-KU joint symposium for pharmaceutical sciences
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 分界条床核ニューロンによる不安行動の処理機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村洋
  • 学会等名: 第8回光操作研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（東京都港区）
  • 招待講演