サル海馬体における空間・場所情報の再現機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680762
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 西条 寿夫 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (00189284)
• 研究分担者: 堀 悦郎 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90313600) ; 梅野 克身 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90086596) ; 田淵 英一 富山医科薬科大学, 医学部, 講師 (70272911) ; 永福 智志 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (70262508) ; 田村 了以 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (60227296)
• キーワード: 海馬体 / 海馬傍回 / サル / 場所 / 空間 / ニューロン活動 / 情報統合 / 記憶

研究概要

本研究では,能動的実空間および仮想空間移動課題遂行中のサル海馬体および海馬傍回から総数389個のニューロン活動を記録した。その結果,サル海馬体および海馬傍回に実空間および仮想空間内で場所・空間依存性応答を示すニューロン(場所識別応答ニューロン)が存在することが判明し,ラットの場所ニューロンに相当することが明らかになった。これら場所識別ニューロンは,各課題で異なる応答様式を示した。すなわち,各課題にごとに異なるニューロン集団により,実あるいは仮想空間が符号化されていることが判明した。これらのことから,各課題,あるいは各状況ごに異なるニューロン集団が形成され,各課題内,あるいは特定の状況下における事象は,各ニューロン集団に属する特定のニューロンの組み合わせにより表現されると考えられる。すなわち,これらの結果は海馬体における情報表現が,各ニューロン集団が異なる座標軸系を表現する多重構造になっていることを示唆する。さらに,相互相関解析の結果,特定の課題でだけ有意な相関を示すニューロンペアの存在が明らかになり,これら課題特異的な相互相関も多重構造仮説の妥当性を強く示唆する。以上の結果は,McNaughtonら(1997)が計算論的研究で想定した海馬体におけるchart構造(多重構造に相当)を支持するものである。
以上の結果より,海馬体および海馬傍回の場所・空間応答ニューロンは,環境内の様々な外的情報を各状況ごと分離してにコードしていることが示唆された。すなわち,これらの情報処理様式は,エピソード記憶(時間・空間,あるいは各状況ごとに定位された記憶)の神経的基盤であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Matsumura, N., Nishijo, H., Tamura, R., Eifuku, S., Endo, S. and Ono, T.: "Spatial- and task-dependent neuronal responses during real and virtual translocation in the monkey hippocampal formation"J. Neurosci. 19. 2381-2393 (1999)
• [文献書誌] Takenouchi, K., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Takigawa, M. and Ono, T.: "Emotional and behavioral correlates of the anterior cingulate cortex during associative learning in rats."Neuroscience. 93. 1271-1287 (1999)
• [文献書誌] Ono, T. and Nishijo, H.: "Active spatial information processing in the septo-hippocampal system."Hippocampus. 9. 458-466 (1999)
• [文献書誌] Martin, P. D., Nishijo, H. and Ono, T.: "A combined electrophysiological and video data acquisition system using a single computer."J. Neurosci. Method. 92. 169-177 (1999)
• [文献書誌] Tamura, R., Nakada, Y., Nishijo, H., Miyake, N. and Ono, T.: "Ameliorative effects of tamolarizine on place learning impairment induced by transient brain ischemia in rats."Brain Res.. 853. 81-92 (2000)
• [文献書誌] Yonemori, M., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Furuta, I., Kawasaki, M., Takashima, Y. and Ono, T.: "Orbital cortex neuronal responses during an odor-based conditioned associative task in rats."Neuroscience. 95. 691-703 (2000)
• [文献書誌] Tanebe, K., Nishijo, H., Muraguchi, A. and Ono, T.: "Effects of chronic stress on hypothalamic interleukin-1β, interleukin-2, and gonadotropin-releasing hormone gene expression in ovariectomized rats."J. Neuroendocrinol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Nishijo, H., Ono, T., Uwano, T., Kondoh, T and Torii, K.: "Hypothalamic and amygdalar neuronal responses to various sapid solutions during ingestive behavior in rats."J Nutrition. (in press). (2000)
• [文献書誌] Zhong, Y.-M., Nishijo, H., Uwano, T., Tamura, R., Kawanishi, K. and Ono, T.: "Red ginseng ameliorated place navigation deficits in young rats with hippocampal lesions and aged rats."Physiol. Behav.. (in Press). (2000)
• [文献書誌] Ono, T. and Nishijo, H.: "Neurophysiological basis of emotion in primates: neuronal responses in the monkey amygdala and anterior cingulate cortex. In: The New Cognitive Neuroscience (Ed. by M.S. Gazzaniga)"MIT Press. 1099-1114 (1999)
• [文献書誌] 小野武年,西条寿夫: "情動・行動のシステム. 岩波講座・現代医学の基礎第7巻「脳・神経の科学II-脳の高次機能」(外山敬介,酒田英夫編)"岩波書店(印刷中). (2000)