海馬体場所ニューロンによる空間情報処理の移動様式依存症

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680805
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 田村 了以 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (60227296)
• 研究分担者: 永福 智志 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (70262508) ; 田淵 英一 富山医科薬科大学, 医学部, 講師 (70272911)
• キーワード: 海馬体 / サル / ラット / 学習 / 記憶 / 空間認知 / 単一ニューロン活動 / 行動

研究概要

本研究はの目的は,海馬体ニューロンの場所応答性に対する動物の移動様式や行動課題の空間認識要求性の影響,および,海馬体ニューロンの場所応答性の動物種差(サルとラット間)などを明らかにすることである.このため本年度は、まず、われわれが独自に開発した特殊駆動装置(サル用の一種の自動車:キャブ)にサルを乗せ,1)周囲にある空間的な手掛かり刺激を認識してジョイスティックを操作することにより,キャブの進行方向を自ら決定し能動的に移動する課題,および,2)目の前に置かれたLCDディスプレイ上に示されているポインター(自分の居場所を意味する)の位置を認識してジョイスティックを操作することによりキャブを移動する課題を学習させた。これら課題を遂行中のサル海馬体からニューロン活動を記録し、両課題間で場所応答性を比較解析した。本研究では、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。これらニューロンのうち119個は上記1)の課題、31個は上記2)の課題で場所応答性を示した。また、コントロール課題(実際にはキャブは動かないがディスプレー上の自分の居場所を示すポインターだけが仮想的に動く課題)では16個のニューロンがディスプレー画面上のポインターに位置依存的な応答性を示した。またこれら海馬体ニューロンは、受動的に移動させられたときには場所応答性を示さなかった。以上より、海馬体ニューロンの場所応答には、動物が環境内の空間的な手掛かり刺激を認識して進行方向を自ら決定し能動的に移動することが重要であることが明らかとなった。さらに現在は、海馬体ニューロン場所応答性の動物種差を明らかにするため、能動的または受動的にオープンフィールド内を移動しているラットの海馬体からニューロン活動を記録・解析している最中である。

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] Kimura, T., Tamura, R., Kurimoto, H. and Ono, T.: "Effects of T-588, a newly synthesized cognitive enhancer, on hippocampal CA1 neurons in rat brain tissue slices."Brain Res.. 831. 175-183 (1999)
• [文献書誌] Zhou, L. T., Tamura, R., Kuriwaki, J. and Ono, T.: "Comparison of medial and lateral septal neuron activity during performance of spatial tasks in rats."Hippocampus. 9. 220-234 (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] 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] 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)