サル海馬体における空間・文脈情報の多重表現

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11145217
• 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

マイコン用入力装置(ジョイスティック)を操作しているサルの海馬体および海馬傍回からニューロン活動を記録し,i)サル用自動車を駆動させることにより実際に空間内を移動する課題(RN/TC課題),ii)自動車および液晶ディスプレイ上のポインタを連動させて移動させる課題(RN/P-TC課題),iii)自動車を固定した状態で,液晶ディスプレイ上に2秒間だけ表示される目的地を記憶し,その後ポインターをその目的地に移動させる課題(VN/P課題),iv)自動車を固定した状態で,液晶ディスプレイ上のポインターを画面上に常に表示されている目的地に移動させる課題(VN/P-TC課題)の4種類の課題に対するニューロンの応答性を解析した。その結果,サル海馬体および海馬傍回から記録した総数389個のニューロンのうち,166個(42.7%)が場所識別応答を示した(場所識別ニューロン)。一方,場所識別ニューロンは,非識別ニューロンと比較して平均インパルス放電頻度が有意に低いことから,場所識別および非識別ニューロンはそれぞれ錐体細胞および抑制性の介在細胞に相当すると推測された。さらに,ほとんどの場所識別ニューロン(89.8%)は,1)4課題のうち1課題だけに選択的に応答するか,あるいは2)2課題以上に応答した場合は各課題で異なる場所フィールドを有し,課題識別性が非常に高いことが判明した。さらに,海馬体から同時記録した175個のニューロンのうち163組のニューロンペアについて相互相関解析を行った結果,とくに錐体細胞同士のニューロンペアでは特定の課題でだけ有意な相関を示すことが明らかになった。
以上の結果より,各課題(状況や環境)ごとに異なる特性を有するニューロン集団が海馬体および海馬傍回内に形成され,各課題を符号化していることが示唆された。

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 tamolarzine 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.: "Neurphysiological basis of emotion in primates : neuronal responses in the monkey amygdala and anterior cingulate cortex. In : The Congnitive 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)