Spacing effectの分子メカニズム

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21500318
• 研究機関: 財団法人東京都医学研究機構
• 研究代表者: 宮下 知之 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (70270668)
• キーワード: Spacing effect / MAPK / memory / c-fos / CREB / Drosophila

研究概要

間隔を開けてtrainingをくり返すspaced trainingよって、安定的で強い長期記憶が形成される。長期記憶はCREB依存的な記憶であるが、spaced training中にCREBの直接の下流遺伝子で、長期記憶の形成に必要なc-fos発現がおこっていた。このCREB依存の転写は、spaced trainingのtrainingとtrainingの間隔(inter trial interval;ITI)におこるMAPKの活性化によって引き起こされる。MAPKの活性化はtrainingがきっかけとなるが、training自身が抑制もしていた。そのためspaced trainingでtrainingをくり返すと、MAPKは波のように活性化と不活性化をくり返す。IITIを短くするとMAPKの活性化の波も小さくなり、長期記憶の量も少なくなった。ITIが無くなるMassed trainingや、MEK inhbitorの投与によりMAPKの活性化が抑制されると、長期記憶形成は抑制された。逆にMAPKの活性化を持続させることで、少ないtrainingでも、ITIが無くなっても長期記憶が形成された。これらのことからMAPKの活性化の総量が長期記憶の量を決めていることが明らかになった。さらにtrainingがくり返されれることで、MAPKの活性化依存的にc-fosとCREBとのpositive feedbuck loopがおこり、CREB量が増加してLTM形成が強化されるにとが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Acute inhibition of PKA activity at old ages ameliorates age-related memory impairment in Drosophila. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki D., Horiuchi J., Miyashita T., Saitoe M.
  • 雑誌名: J.Neuroscience 巻: 17 ページ: 15573-15577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drosophila PQBP1 regulates learning acquisition at projection neurons in aversive olfactory conditioning (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura T., Horiuchi D., Chen YC., Sone M., Miyashita T., Saitoe M., Yoshimura N., Chiang AS., Okazawa H.
  • 雑誌名: J.Neuroscience 巻: 20 ページ: 14091-14101
  • 査読あり
• [学会発表] Why rest intervals are required for long-term memory formation? (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮下知之
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-07