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2023 年度 実績報告書

エピソード記憶を構成する多様な感覚情報を選択的に統合し定着させる神経基盤

研究課題

研究課題/領域番号 23H02789
配分区分補助金
研究機関獨協医科大学

研究代表者

大川 宜昭  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80416651)

研究分担者 関口 寛人  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00580599)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードエピソード記憶 / 感覚情報 / リプレイ / 海馬 / 感覚野 / 皮質脳波
研究実績の概要

エピソード記憶は、新奇経験中の多様な感覚情報が作る複数の文脈情報で構成されている。また、新奇経験の情報は、経験中に活動した神経細胞の一部が再活動する形で経験後の睡眠中に表出(リプレイ)し、写真や日記のように定着すると考えられる。これらは、新奇経験中に知覚され認知された多様な情報の内、定着すべき文脈情報を選択的にリプレイさせ、エピソード記憶を統合・定着させる機構が存在することを推測させる。さらに、ドーパミンやノルアドレナリンといった神経修飾因子は、新奇経験中に出現した活動を修飾し記憶情報を強化すると考えられているが、睡眠中の記憶の定着への寄与は不明である。そこで本研究では、新奇経験中の神経修飾因子の機能を介し、経験時の多様な感覚情報の中から定着すべきエピソード記憶情報を選択的に統合し定着させる神経基盤を解明する。得られる知見は、脳の重要な認知機能の一つである、一次感覚情報を高次認知情報へと変換する作動原理の理解に繋がる。
今年度は、新奇経験中に感知された多感覚情報を統合し、記憶情報へ変換する脳の広域システムを、マウスの大脳皮質広域脳波の多点計測によって検討してきた。この過程で、聴覚刺激に対する応答は当初聴覚野で顕著に出現するが、複数の感覚刺激の繰り返し提示により聴覚野のみならず他の感覚野でも聴覚刺激に対する異所性応答が出現する傾向を確認した。これは、複数の感覚モダリティー情報を含む新奇経験の記憶形成時に、多感覚情報を統合し認知機能へ変換する脳の生理学的機構であると推測される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

マウスの大脳皮質広域脳波の多点計測によって、複数感覚入力を含む新奇経験中に感知された多感覚情報を統合する脳の広域システムの一端と考えられる、単一感覚刺激に対する複数感覚野の異所性応答の出現を確認し、また、大脳皮質広域脳波と海馬のカルシウムイメージングを融合した脳活動の広域計測法が確立したため。

今後の研究の推進方策

次年度は、経験時の多様な感覚情報を選択的に統合しエピソード記憶を成立させる、複数の感覚野のネットワークと海馬で記憶を司る神経細胞の協調的活動の実体を、皮質多点脳波と海馬のカルシウムイメージングを融合した計測システムを用いて生理学的に解明する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A novel micro-ECoG recording method for recording multisensory neural activity from the parietal to temporal cortices in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Setogawa Susumu、Kanda Ryota、Tada Shuto、Hikima Takuya、Saitoh Yoshito、Ishikawa Mikiko、Nakada Satoshi、Seki Fumiko、Hikishima Keigo、Matsumoto Hideyuki、Mizuseki Kenji、Fukayama Osamu、Osanai Makoto、Sekiguchi Hiroto、Ohkawa Noriaki
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 16 ページ: 38

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01019-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 海馬CA1神経細胞による多感覚情報を含む新奇体験の表現2024

    • 著者名/発表者名
      竹本 雄貴, 川淵 公美子, 瀬戸川 将, 上吉原 千賀子, 石河 三貴子, 斎藤 喜人, 小山内 実, 大川 宜昭
    • 学会等名
      2023年度 文部科学省 学術変革領域研究 学術研究支援基盤形成 先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会, 2024年2月8-9日, 大津
  • [学会発表] 海馬 CA1 神経細胞による多感覚情報の表現2023

    • 著者名/発表者名
      竹本 雄貴, 川淵 公美子, 瀬戸川 将, 斎藤 喜人, 上吉原 千賀子, 石河 三貴子, 小山内 実, 大川 宜昭
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会, 2023年8月1日-4日, 仙台
  • [学会発表] 多様な感覚情報を司る頭頂葉‐側頭葉からの神経活動計測を可能とするマウス皮質脳波フレキシブルデバイスの開発2023

    • 著者名/発表者名
      引間 卓弥, 瀬戸川 将, 神田 稜太, 多田 修斗, 斎藤 喜人, 石河 三貴子, 中田 智史, 関 布美子, 疋島 啓吾, 松本 英之, 水関 健司, 深山 理, 小山内 実, 関口 寛人, 大川 宜昭
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会, 2023年8月1日-4日, 仙台
  • [学会発表] エングラム細胞によるエピソード記憶の獲得と脳内表現2023

    • 著者名/発表者名
      大川 宜昭
    • 学会等名
      第29回海馬と高次脳機能学会, 2023年9月30日, 東京大学
  • [学会発表] マウスの多感覚応答記録を可能にする皮質脳波記録シートの開発2023

    • 著者名/発表者名
      濱高 靖浩, 神田 稜太, 引間 卓弥, 大川 宜昭, 関口 寛人
    • 学会等名
      第42回電子材料シンポジウム, 2023年10月11日-13日, 奈良
  • [備考] 獨協医科大学 先端医科学研究センター 認知・記憶研究部門 HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/ninchi-kioku

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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