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連合記憶想起における側頭葉サブ領域間神経回路の研究

公募研究

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 16H01281
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

竹田 真己  順天堂大学, 医学部, 特任准教授 (00418659)

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 *注記
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)
キーワード長期記憶 / 側頭葉 / 電気生理学 / MRI / 記憶 / 大脳皮質
研究実績の概要

記憶の情報処理メカニズムに関して、皮質層レベルの情報処理(メゾスコピック)から関連領野間の情報処理(マクロスコピック)まで複数の空間スケールにおける情報処理に注目して研究を進め、論文発表等を行った。
前年度に、対連合記憶課題を遂行中のサルを用いて、微小電極記録法、MRIと組織切片法を組み合わせることで、記録ニューロンの皮質層を同定し、側頭葉36野では第5層に存在するニューロンが連合記憶を符号化する一方で、第6層のニューロンは想起された情報を出力することを明らかにした。(Koyano et al)。また、ECoG電極を用いて高密度皮質脳波を測定し、記憶想起信号の伝播過程を調べることで36野を含む側頭葉全体が記憶想起にどのような働きをしているのかについて研究を行った。側頭葉から海馬にわたってシータ波帯域の特徴的伝播信号を同定し、この伝播信号が記憶想起に必要であることを明らかにした (Nakahara et al)。さらに、側頭葉を含む脳全体の記憶想起システムについても研究を行った。メタ記憶課題遂行中のサルのfMRIイメージングおよび薬理学神経活動抑制を行い、メタ記憶関連脳領域を同定した (Miyamoto et al) 。
本年度は、こうした研究成果を発展させ、近年発展しつつある光遺伝学による神経活動操作をサルに応用し、再認記憶における側頭葉ニューロンの活動の因果的役割について研究を行った。AAVウィルスベクターによりサル側頭葉36野にチャネルロドプシンを発現させ、視覚性再認記憶課題遂行中に光照射をすることによって、36野ニューロンの活動を人為的に高めた。その結果、サルの再認判断は、以前見たことのある視覚刺激でも以前見たことのない視覚刺激でも、見たことがあると判断するようにバイアスが生じた。この傾向は36野内のどの領域でも一貫して見られた(Tamura et al)。

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。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Conversion of object identity to object-general semantic value in the primate temporal cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura, K., Takeda, M., Setsuie, R., Tsubota, T., Hirabayashi, T., Miyamoto, K., and Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 357 号: 6352 ページ: 687-692

    • DOI

      10.1126/science.aan4800

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Causal neural network of metamemory for retrospection in primates2017

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, K., Osada, T., Setsuie, R., Takeda, M., Tamura, K., Adachi, Y., and Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 355 号: 6321 ページ: 188-193

    • DOI

      10.1126/science.aal0162

    • 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] 総説 記憶を正しく思い出すための脳のしくみ2016

    • 著者名/発表者名
      竹田真己
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 68 号: 4 ページ: 473-477

    • DOI

      10.11477/mf.1416200420

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2016-04-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Laminar module cascade from layer 5 to 6 implementing cue-to-target conversion for object memory retrieval in the primate temporal cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Koyano, K., Takeda, M., Matsui, T., Hirabayashi, T., Ohashi, Y., Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 92 号: 2 ページ: 518-529

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2016.09.024

    • 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] Associative-memory representations emerge as shared spatial patterns of theta activity spanning the primate temporal cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Nakahara, Ken Adachi, Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Hirohito Sawahata, Kei Majima, Masaki Takeda, Sayaka Sugiyama, Ryota Nakata, Atsuhiko Iijima, Hisashi Tanigawa, Takafumi Suzuki, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 未定 号: 1 ページ: 11827-11827

    • DOI

      10.1038/ncomms11827

    • NAID

      120005822769

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ArchT-mediated optogenetic inhibition in vivo by red-shifted off-peak 594 nm light compared with that by on-peak 532 nm light.2017

    • 著者名/発表者名
      Setsuie, R., Tamura, K., Takeda, M., Miyamoto, K., and Miyashita, Y.
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] mechanism for successful memory recall: layer specific inter-areal circuit in temporal cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M.
    • 学会等名
      The 39th annual meeting of the Japan neuroscience society
    • 発表場所
      Yokohama
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient ArchT-mediated optogenetic inhibition by red-shifted off-peak 594-nm light in vivo2016

    • 著者名/発表者名
      Setsuie, R., Tamura, K., Takeda, M., Miyamoto, K., and Miyashita, Y.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Physics of the Mind and Brain Disorders: Integrated Neural Circuits Supporting the Emergence of Mind.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M. (Opris, I and Casanova, M.F. Eds)
    • 総ページ数
      783
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] なじみ深さや目新しさの印象を支配する神経信号を発見!

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/news/20170818-01.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] タイトル 記憶を思い出す際の脳の新たな仕組みを解明

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/albums/abm.php?f=abm00017685.pdf&n=NewsRelease20161007%E8%A8%98%E6%86%B6.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Brain microcircuit for higher cognitive functions

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/albums/abm.php?f=abm00017732.pdf&n=PressRelease20161006%EF%BC%88English%EF%BC%89.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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