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脳深部の多領域同時イメージングによる記憶セルアセンブリの動態解明

公募研究

研究領域脳情報動態を規定する多領野連関と並列処理
研究課題/領域番号 18H05109
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
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) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード脳・神経
研究実績の概要

記憶を始めとしてあらゆる脳機能は、個々の局所回路の演算が適切に下流の領域に伝達されることで実行される。例えば古典的条件づけでは、内側膝状体、扁桃体、中脳水道周囲灰白質や側坐核、前頭前皮質の局所回路の演算と、領域間の情報伝達が共に重要である。しかし従来、局所回路のセルアセンブリ研究と領域間の情報伝達に関する研究は独立して行われてきた。そのため、ある領域内に含まれる記憶セルアセンブリが、他の領域内の記憶セルアセンブリとどのように関係するかは不明であった。そこで本研究では、複数の脳深部領域の活動を同時イメージングする手法を確立し、多領域に渡る記憶セルアセンブリの動態を明らかにすることを目指した。まず、複数の脳深部領域から同時にカルシウムイメージングを行う実験系を確立した。多領域に渡る記憶セルアセンブリを解析するため、脳深部に位置する多領域の神経活動を1細胞の分解能で測定した。アデノ随伴ウイルス(AAV)を用いて、カルシウムプローブGCaMP6を内側膝状体、扁桃体ニューロンに導入した。脳深部から画像を取得するため、直径0.5-0.6mmのGRINレンズを各領域へ挿入した。このマウスに対して、報酬条件づけを行った。音の提示と組み合わせてスクロース水を与えた。条件づけの初期段階では、マウスは音を聞いただけでは舌を出す行動(Licking)を示さなかったが、条件づけの後期段階では、マウスは音を聞いただけでLicking行動を示すようになった。一連の条件づけセッション中に内側膝状体および扁桃体ニューロンからカルシウムイメージングを行い、多細胞の神経活動を測定することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Central Histamine Boosts Perirhinal Cortex Activity and Restores Forgotten Object Memories2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura H, Mizuta H, Norimoto H, Masuda F, Miura Y, Kubo A, Kojima H, Ashizuka A, Matsukawa N, Baraki Z, Hitora-Imamura N, Nakayama D, Ishikawa T, Okada M, Orita K, Saito R, Yamauchi N, Sano Y, Kusuhara H, Minami M, Takahashi H, Ikegaya Y
    • 雑誌名

      Biological Psychiatry

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 230-239

    • DOI

      10.1016/j.biopsych.2018.11.009

    • NAID

      120006876277

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prior observation of fear learning enhances subsequent self-experienced fear learning with an overlapping neuronal ensemble in the dorsal hippocampus2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura Hiroshi、Teshirogi Chie、Nakayama Daisuke、Minami Masabumi、Ikegaya Yuji
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 12 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13041-019-0443-6

    • NAID

      120006620601

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 結節乳頭核ヒスタミン神経細胞による記憶想起の調節2020

    • 著者名/発表者名
      野村 洋、久保 絢女、西村 京華、大森 翔平、南 雅文
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒスタミン神経系による記憶の想起調節メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      野村洋
    • 学会等名
      第29回 神経行動薬理若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Activation of histamine neurons in the tuberomammillary nucleus enhances retrieval of forgotten long-term object memory2019

    • 著者名/発表者名
      久保絢女、大森翔平、西村京華、南雅文、野村洋
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits underlying experience-dependent behavioral changes.2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      NEURO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Brain histamine restores forgotten memories in mice and human2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      7th China-Japan Joint Meeting of Basic and Clinical Pharmacology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒスタミン神経系による記憶の調節2019

    • 著者名/発表者名
      野村洋
    • 学会等名
      第56回日本生化学会北海道支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Activation of histamine neurons in the tuberomammillary nucleus enhances retrieval of forgotten long-term object memory2019

    • 著者名/発表者名
      西村京華、久保絢女、大森翔平、南雅文、野村洋
    • 学会等名
      第70回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Brain histamine re-establishes access to forgotten memories after passage of long time and neuronal degeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi NOMURA, Ayame KUBO, Kyoka NISHIMURA, Masabumi MINAMI
    • 学会等名
      6th Congress of AsCNP
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中枢ヒスタミンによる記憶の想起障害の改善2019

    • 著者名/発表者名
      野村洋、久保絢女、西村京華、南雅文
    • 学会等名
      第49回日本神経精神薬理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Brain histamine boosts reactivation of weak memory engrams and restores forgotten long-term memories in mice and humans2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ahizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Mami Okada, Ryoki Saito, Ayame Kubo, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      WCP2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Histamine enhances reactivation of weak memory engrams and restores forgotten long-term memories2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura, Hiroto Mizuta, Hiroaki Norimoto, Fumitaka Masuda, Yuki Miura, Hiroto Kojima, Aoi Ahizuka, Noriko Matsukawa, Zohal Baraki, Natsuko Hitora-Imamura, Daisuke Nakayama, Tomoe Ishikawa, Mami Okada, Ryoki Saito, Ayame Kubo, Yamato Sano, Hiroyuki Kusuhara, Masabumi Minami, Hidehiko Takahashi, Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      GRC, Optogenetics and Imaging: Technology Development, Novel Applications, and Closing the Loop Between Models and Experiments
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒスタミン神経系の操作による記憶の回復2018

    • 著者名/発表者名
      野村洋
    • 学会等名
      平成30年度生理研研究会 『記憶研究会』
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Central histamine modulates learning and memory2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      第92年会日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Brain histamine promotes memory retrieval2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nomura, Ayame Kubo, Hiroto Kojima, Shohei Ohmori, Kyoka Nishimura, Yuji Ikegaya, Masabumi Minami
    • 学会等名
      第92年会日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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