| 研究領域 | 行動変容を創発する脳ダイナミクスの解読と操作が拓く多元生物学 |
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| 研究課題/領域番号 |
23H04689
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 生理学研究所 |
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研究代表者 |
窪田 芳之 生理学研究所, 脳機能計測・支援センター, 准教授 (90192567)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | スパイン / 大脳皮質 / シナプス / 学習 / 神経回路 / 運動学習 / リモデリング / 光顕電顕相関 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々が環境に順応し生きていくための重要な脳機能のひとつとして、学習・記憶機能がある。その学習・記憶機能を探究するため。タネつかみ運動記憶学習過程において、消失あるいは安定化（増大化）するという全く正反対の運命をもつ２種類の棘突起が大脳皮質運動野で新たに生じることに着目し、Umemoriらによって2021年に報告されたJAK2の活性化が棘突起の消失を、SIRPαの活性化が安定化を導くというin vitroで確認された事象が、in vivo運動記憶学習機構でも機能するかを確認する。さらに化学遺伝学的手法で神経細胞の活動の操作をし、行動変容につながるかを確認する。
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| 研究実績の概要 |
我々が環境に順応し生きていくための重要な脳機能のひとつとして、学習・記憶機能がある。その学習・記憶機能を探究するため。タネつかみ運動記憶学習過程において、消失あるいは安定化（増大化）するという全く正反対の運命をもつ２種類の棘突起が大脳皮質運動野で新たに生じることに着目し、その詳細な機構を検討した。
運動学習課題において、運動学習段階では、M2皮質からM1皮質へのシナプス結合が新たに形成され活動的となる。記憶保持段階では、視床からのシナプス結合がその活動を引き継いで安定化することが重要なプロセスであることを見出した。すなわち、視床からの信号入力が強化され安定すると、一旦成立していたM2皮質からの入力が役目を終えて消滅するということが、この運動学習の基本的な仕組みであると考えている。運動学習の記憶学習過程において、新しくできたシナプス結合すなわち棘突起が、次の段階で、消失 vs 安定化（増大化）という全く正反対の運命にあることは興味深い。しかも、シナプス前神経終末の種類によりその運命はすでに決っている。本研究において、その運命を決める要因をミクロのレベルから検討した。
本年度は、運動学習トレーニング各日（1-8日目）に、生体脳観察解析で棘突起の動態を記録した。トレーニング1-2日目に最も多くの新生棘突起が生み出されていたが、それらの大半のライフタイムが1日程度であることを確認した。２―３割程度の新生棘突起が観察期間の最終日の8日目に観察することができたが、それらはおそらく視床からの興奮性神経終末の入力を持つと考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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