| 研究領域 | 脳情報動態を規定する多領野連関と並列処理 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05045
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 (2021)
北海道大学 (2020) |
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研究代表者 |
野村 洋 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (10549603)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 脳・神経 / 記憶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
記憶を始めとしてあらゆる脳機能は、個々の局所回路の情報処理が適切に下流の領域に伝わることで実行される。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。本研究では、独自のイメージング法を用いて、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的とする。新規に開発するイメージング法は、記憶に限らず多様な脳機能（運動、認知、情動、意思決定など）の解明に適用可能であり、脳情報動態の解明に大きく貢献する。
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| 研究実績の概要 |
記憶をはじめとしてさまざまな脳機能は、それぞれの脳領域における局所回路演算が下流の脳領域に適切に伝達されることで処理される。これまでの多くの研究では、ある領域の局所回路演算に関するセルアセンブリ研究と、領域間の情報伝達に関する研究が独立して行われてきた。そのため、１つの脳領域に含まれる記憶セルアセンブリが、他の脳領域の記憶セルアセンブリとどのように関連するかについて未解明であった。そこで本研究では、独自の神経活動イメージング法を用いて、多領域にわたる記憶セルアセンブリの動態を明らかにする。外側扁桃体と内側膝状体の２領域から同時にカルシウムイメージングを行うため、アデノ随伴ウイルスを用いて、蛍光カルシウムセンサーをこれら２つの領域の神経細胞に導入した。そして極細のGRINレンズを介してイメージングを行った。マウスが記憶を覚える時、思い出す時の神経活動を明らかにするため、古典的条件づけを行った。音が鳴るタイミングでスクロース水を与えることで、音とスクロース水の関係性を学習させた。その結果、音に応答する神経細胞やスクロース水に応答する神経細胞が観察された。さらに、複数の神経細胞が互いにどのように関連して活動したかを解析した。多くの場合、領域内に存在する神経細胞同士の活動の関連性が高く、領域外の神経細胞との関連性は低かった。しかし、連合学習を経ると、領域外の神経細胞との高い関連性を有する神経細胞の組み合わせが見られた。こうした複数の脳領域にわたった細胞集団の活動が記憶形成や想起と関連する可能性が考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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