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記憶情報の読み出し制御を担う神経回路の同定と解析

公募研究

研究領域神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
研究課題/領域番号 23115709
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
研究機関京都大学

研究代表者

松尾 直毅  京都大学, 白眉センター, 准教授 (10508956)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2011年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード記憶 / マウス / 神経回路
研究実績の概要

動物は外界環境から多様かつ膨大な量の感覚情報を入力し、それらを脳内で保存し、必要に応じて読み出す作業を行い、最終的に“行動”という形で出力する。これらの機能は、動物が状況に応じて適切な行動を起こす上で重要な役割を果たしていると考えられるが、これら記憶情報の読み出し(想起)を担う神経回路やその仕組みはほとんど明らかになっていない。
そこで、任意の時期に任意の行動刺激により活動した神経細胞集団に選択的に任意の遺伝子操作を可逆的に行うことが可能な遺伝子改変マウスを作製し、記憶の獲得時に活動した神経細胞集団の活動を選択的に操作することにより、その記憶との因果関係を個体レベルで直接検証することを試みた。本研究では学習時に活動した神経細胞集団の活動を人為的に再活動するために、tetOプロモーターの制御下でDREADD (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drug)を発現するマウスを利用した。DREADDはGタンパク質共役型受容体の変異体で、このうちGq型のもの(hM3Dq)は特異的な合成リガンド(CNO)が結合した時のみ、細胞に脱分極を起こすことが示されている。そこでcfos-tTA x tetO-hM3Dqダブルトランスジェニックマウスを用いてDox非存在条件下において恐怖条件付け学習課題を行うことにより学習課題時に活動した神経細胞集団にhM3Dqの発現による標識を行った。翌日にCNOによる人為的再活動を行い、恐怖記憶が人為的に想起されることを明らかにした。本研究による結果は、細胞・ネットワークレベルでの記憶情報の痕跡・実体を理解するための大きな手がかりとなる。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 記憶痕跡の可視化と操作2013

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 64 ページ: 36-40

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Locally synchronized synaptic inputs2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Kitamura K, Matsuo N, Mayford M, Kano M, Matsuki N, Ikegaya Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 335 号: 6066 ページ: 353-356

    • DOI

      10.1126/science.1210362

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 記憶の獲得と想起:記憶痕跡の解明に向けたアプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 30 ページ: 470-474

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 情動記憶の操作2013

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 学会等名
      情動研究会
    • 発表場所
      岡崎市
    • 年月日
      2013-09-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Approach for understanding the mechanism linking multimodal information to emotional behavior2013

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 記憶痕跡の探究2012

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 学会等名
      記憶回路研究会
    • 発表場所
      岡崎市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial Memory Retrieval by Manipulating a Neuronal Activity of a Specific Subset Group of Neurons2012

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子改変マウスを用いた記憶痕跡の探究2011

    • 著者名/発表者名
      松尾直毅
    • 学会等名
      第82回日本動物学会シンポジウム
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(旭川市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cp.kyoto-u.ac.jp/Matsuo/Matsuo_Lab/Home.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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