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2022 年度 実績報告書

思考デコーディングに基づく、知識獲得の神経機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03554
研究機関富山大学

研究代表者

野本 真順  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (20636253)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードスキーマ / 意味記憶 / オペラント条件付け学習 / カルシウムイメージング
研究実績の概要

思考デコーディングに基づく、知識獲得の神経機序の解明を目的として、研究を進めた。
その過程の中で、mPFCのスキーマ学習課題時の脳活動は睡眠中には再生(リプレイ)および相互作用しているという明確な結果は得られなかったものの、mPFCのニューロン活動は学習時とは別に、ノンレム睡眠とレム睡眠で活動する細胞集団は完全に異なる亜集団に分かれており、一週間以上安定していることを発見した(TOYAMA MEDICAL JOURNAL(富山大学医学会誌)第33巻1号 2023)。
更に深く解析を進めた結果、教師なし学習で大規模データから「シークエンス神経活動」の神経活動表現を抽出するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムにより検出されたシークエンス神経活動の行動デコーディングを起点として、スキーマ課題において、課題のルールはmPFCの複数のシークエンス神経活動により戦略的行動や報酬への反応・予測を表す要素(知識)に分解されること、対応するルール学習要素は課題の習熟度が上がるにつれて、ロバストなシークエンス神経活動によって、より鮮明に表現されることを発見した(論文投稿準備中)。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in artificial association of memory events stored in CA3 cell ensembles2023

    • 著者名/発表者名
      Nomoto Masanori、Ohkawa Noriaki、Inokuchi Kaoru、Oishi Naoya
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01004-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 睡眠状態に特異的な前頭前野の神経活動動態2023

    • 著者名/発表者名
      大野 駿太郎、野本 真順、井ノ口 馨
    • 雑誌名

      Toyama Medical Journal

      巻: 33 ページ: 43~49

    • DOI

      10.57561/tmjutmed.33.1_43

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective engram coreactivation in idling brain inspires implicit learning2022

    • 著者名/発表者名
      Aly Mohamed H.、Abdou Kareem、Okubo-Suzuki Reiko、Nomoto Masanori、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 ページ: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2201578119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A short-term memory trace persists for days in the mouse hippocampus2022

    • 著者名/発表者名
      Wally Maha E.、Nomoto Masanori、Abdou Kareem、Murayama Emi、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04167-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Food odor perception promotes systemic lipid utilization2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuneki Hiroshi、他17名、Nomoto Masanori、Inokuchi Kaoru、Nakagawa Takashi、Wada Tsutomu、Yasui Teruhito、Sasaoka Toshiyasu
    • 雑誌名

      Nature Metabolism

      巻: 4 ページ: 1514~1531

    • DOI

      10.1038/s42255-022-00673-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hippocampus as a sorter and reverberatory integrator of sensory inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Nomoto Masanori、Murayama Emi、Ohno Shuntaro、Okubo-Suzuki Reiko、Muramatsu Shin-ichi、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35119-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sevoflurane-induced amnesia is associated with inhibition of hippocampal cell ensemble activity after learning2022

    • 著者名/発表者名
      Kameyama Akiyo、Asai Hirotaka、Nomoto Masanori、Ohno Shuntaro、Ghandour Khaled、Ohkawa Noriaki、Saitoh Yoshito、Yamazaki Mitsuaki、Inokuchi Kaoru
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1242/bio.059666

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The hippocampus as a sorter and reverberatory integrator of sensory inputs2022

    • 著者名/発表者名
      Nomoto M., Murayama E., Ohno S., Okubo-Suzuki R. and Inokuchi K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, San Diego, USA. 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Weaving cognitive inference in prefrontal network during NREM and REM sleep.2022

    • 著者名/発表者名
      Zaher A., Abdou K, Choko K., Aly H., Nomoto M., Ghandour K., Okubo-Suzuki R., Muramatsu S. and Inokuchi K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, San Diego, USA. 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel dimensionality reduction method "iSeq" reveals that higher-order functions of medial prefrontal cortex are represented as a combination of simpler functions2022

    • 著者名/発表者名
      Ohno S., Nomoto M. and Inokuchi K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, San Diego, USA. 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual roles of idling moments for past and future memories.2022

    • 著者名/発表者名
      Ghandour K., Haga T., Ohkawa N., Fung C., Nomoto M., Sato M, Fukai T. and Inokuchi K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, San Diego, USA. 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Orbitofrontal Cortex Governs Wise Decisions Throughout Idling States.2022

    • 著者名/発表者名
      Fayed M., Ghandour K., Murayama E., Okubo-Suzuki R., Abdou K., Nomoto M., Inokuchi K.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience, San Diego, USA. 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual roles of idling moments for past and future memories.2022

    • 著者名/発表者名
      Ghandour K., Haga T., Ohkawa N., Fung C., Nomoto M., Sato M, Fukai T. and Inokuchi K.
    • 学会等名
      Cellular Society 2022 Symposium, 2022. 11. 11, San Diego, CA, USA.
    • 国際学会
  • [学会発表] Orbitofrontal Cortex Governs Wise Decisions Throughout Idling States.2022

    • 著者名/発表者名
      Fayed M., Ghandour K., Murayama E., Okubo-Suzuki R., Abdou K., Nomoto M., Inokuchi K.
    • 学会等名
      Cellular Society 2022 Symposium, 2022. 11. 11, San Diego, CA, USA.
    • 国際学会
  • [備考] 脳海馬は外界からの入力情報を一時的に蓄えて、 リザバコンピューターのように処理することを発見

    • URL

      https://www.u-toyama.ac.jp/wp/wp-content/uploads/20221216.pdf

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公開日: 2023-12-25  

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