げっ歯類の記憶再固定化システムをモデルとした記憶ダイナミズムの共通原理の理解

2017 年度 実績報告書

• 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: 25115002
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 井ノ口 馨 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (20318827)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2018-03-31
• キーワード: 神経科学 / 脳・神経 / 記憶 / 再固定化 / 逆行性健忘 / 記憶エングラム

研究実績の概要

記憶は想起に伴い脆弱化するが、その後、再固定化のプロセスを経て再び安定した記憶になる。本研究では、想起に伴う脆弱化・再固定化を記憶ダイナミズムの代表例として取り上げ、脆弱化・再固定化のメカニズムをin vivo LTP再固定化系とオートファジー制御系を用いて明らかにすることを目指してきた。また、記憶エングラムと逆行性健忘の関係の解明も主要な目的であった。さらに、生後脳の神経新生が海馬の記憶容量確保に果たす役割を明らかにすることも目指した。最終年度の本年度は、これら３つの研究テーマをまとめ、下記に示す結果を得ると共に、いずれも論文としてまとめ、下記に記載の学術誌に公表（あるいは印刷中）した。
１．オートファジーは、記憶エングラム細胞のシナプス膜上に存在するAMPA受容体を分解することで、想起に伴う記憶脆弱化を誘導することを明らかにした。この成果を論文にまとめ、Journal of Neuroscience誌に発表した。
２．タンパク質合成阻害剤が引き起こす逆行性健忘は、記憶痕跡（記憶エングラム）そのものの消失によるものであることを、音恐怖条件付け課題と光遺伝学・光電気生理学を駆使して明らかにした。得られた研究成果に関する論文はScience誌に印刷中である。
３．海馬依存的な学習課題を用いて、繰り返しLTP誘導による海馬神経回路の飽和状態は、神経新生により回復することを明らかにした。どのように制御されているかを解析する。この成果をまとめた論文は、Journal of Neuroscience誌に印刷中である。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Autophagy Enhances Memory Erasure through Synaptic Destabilization (2018)
  • 著者名/発表者名: Shehata Mohammad、Abdou Kareem、Choko Kiriko、Matsuo Mina、Nishizono Hirofumi、Inokuchi Kaoru
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 38 ページ: 3809～3822
  • DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3505-17.2018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adult Neurogenesis Conserves Hippocampal Learning Capacity (2018)
  • 著者名/発表者名: Alam Jahangir、Kitamura Takashi、Saitoh Yoshito、Ohkawa Noriaki、Kondo Takashi、Inokuchi Kaoru
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: - ページ: 印刷中
  • DOI: https://doi.org/10.1101/200253
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Behavioral, cellular, and synaptic tagging frameworks (2018)
  • 著者名/発表者名: Nomoto Masanori、Inokuchi Kaoru
  • 雑誌名: Neurobiology of Learning and Memory 巻: - ページ: 印刷中
  • DOI: doi.org/10.1016/j.nlm.2018.03.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synapse-specific representation of the identity of overlapping memory engrams. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kareem Abdou, Mohammad Shehata, Kiriko Choko, Hirofumi Nishizono, Mina Matsuo, Shin-ichi Muramatsu, Kaoru Inokuchi
  • 雑誌名: Science 巻: - ページ: 印刷中
  • DOI: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 記憶想起 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木章円，横瀬淳，井ノ口馨．
  • 雑誌名: 脳科学辞典（オンライン辞典） 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.14931/bsd.7426
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 記憶固定化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大川宜昭, 野本真順, 井ノ口馨
  • 雑誌名: 脳科学辞典（オンライン辞典） 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.14931/bsd.7435
• [学会発表] Overlapping memory trace is indispensable for linking, but not recalling, individual memories. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: The 2017 Cold Spring Harbor Asia Symposium, Francis Crick Symposium - Transforming Neurosciences: Questions & Experiments
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 記憶同士を関連付ける細胞集団． (2017)
  • 著者名/発表者名: 横瀬 淳，井ノ口馨
  • 学会等名: 第16回日本トラウマティック・ストレス学会
  • 招待講演
• [学会発表] Manipulating memories based on engram technology. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: 2017 International Brain Science Summit
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamics of Memory Engram Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口馨
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会 シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Specific regulation of CS-US association in fear memory by manipulating the activity of parietal association cortex. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A., Kosugi-Ushijima S., Murayama E., Ohkawa N., Matsuo M., Nishizono H., and Inokuchi K.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Irreversible erasure of memory engram. (2017)
  • 著者名/発表者名: Abdou K.M., Shehata M., Zhao Q., Nishizono H., Matsuo M., Muramatsu S, and Inokuchi K.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Identification of characteristic dynamism of engram cells during learning. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ghandour K., Ohkawa N., Fung C.C.A., Saitoh Y., Takekawa T., Asai H., Okubo-Suzuki R., Nomoto M., Tsujimura S., Nishizono H., Matsuo M., Tsujimura M., Ohkura M., Nakai J., Hayashi Y., Fukai T., and Inokuchi K.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Ultra-thin fluorescence endoscope imaging system for functional brain imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Osanai M., Ohkawa N., Sakamoto K., Miwa H., Kikuta S., Tamura A., Sato A., Ohkura M., Kojima T., Kohmura Y., Nakai J., Hayashi Y., Yanagawa Y., Inokuchi K., Homma N., Mushiake H.
  • 学会等名: 第40回日本神経科学大会
• [学会発表] Overlapping memory trace is indispensable for linking, but not recalling, individual memories. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: Molecular and Cellular Cognition Society - Asia 2017 Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell ensemble mechanisms underlying memory association. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: Pain and Cortex Summer Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エングラムから探る「記憶が関連づけされる仕組み」． (2017)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口馨
  • 学会等名: 第29回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Overlapping memory trace indispensable for linking, but not recalling, individual memories. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Science "Challenge the Brain, Change the Future"
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neuronal ensemble distinguishes overlapping memories by engram-specific synaptic plasticity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: The 12th International Conference of Neurons and Brain Diseases, Association for the study of neurons and diseases
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanisms underlying the association and the identity of memories. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: The 16th Annual MCCS meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Complete erasure of memory trace from engram cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Abdou K.M., Shehata M., Zhao Q., Nishizono H., Matsuo M., Muramatsu S, and Inokuchi K.
  • 学会等名: The 16th Annual MCCS meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Unraveling the dynamism of engram cells during contextual memory processing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ghandour K., Ohkawa N., Fung C.C.A., Saitoh Y., Takekawa T., Asai H., Okubo-Suzuki R., Nomoto M., Soya S., Tsujimura S., Nishizono H., Matsuo M., Sato M., Ohkura M., Nakai J., Hayashi Y., Sakurai T., Osanai M., Fukai T., and Inokuchi K.
  • 学会等名: The 16th Annual MCCS meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Complete erasure of memory trace from engram cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Abdou K.M., Shehata M., Zhao Q., Nishizono H., Matsuo M., Muramatsu S, and Inokuchi K.
  • 学会等名: Neuroscience 2017, Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] Unraveling the dynamism of engram cells during contextual memory processing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ghandour K., Ohkawa N., Fung C.C.A., Saitoh Y., Takekawa T., Asai H., Okubo-Suzuki R., Nomoto M., Soya S., Tsujimura S., Nishizono H., Matsuo M., Sato M., Ohkura M., Nakai J., Hayashi Y., Sakurai T., Osanai M., Fukai T., and Inokuchi K.
  • 学会等名: Neuroscience 2017, Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] 記憶痕跡セル・アンサンブルによる記憶情報処理． (2017)
  • 著者名/発表者名: 大川宜昭，井ノ口馨
  • 学会等名: 第36回日本認知症学会学術集会・シンポジウム：記憶のメカニズムとシナプスイ メージング
  • 招待講演
• [学会発表] 記憶をつくりかえる． (2017)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口馨
  • 学会等名: 第21回公益社団法人日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Cell assembly mechanisms underlying memory association. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inokuchi K.
  • 学会等名: The 6th Annual IIIS Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 実験医学，個々の記憶どうしをつなぐ神経細胞集団のメカニズム. (2017)
  • 著者名/発表者名: 横瀬 淳，井ノ口馨
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 日経サイエンス 11月号，記憶をつくり変える. (2017)
  • 著者名/発表者名: 井ノ口馨
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 日経サイエンス
• [備考] 富山大学大学院医学薬学研究部生化学講座
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/bmb/index-j.html