運動学習における分散効果の神経機構

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25560382
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)
• 研究代表者: 遠藤 昌吾 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (60192514)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 記憶 / 学習 / 小脳 / 8-ニトロ-cGMP / グアニル化 / 休憩

研究実績の概要

高齢化社会を迎えて様々な運動機能リハビリテーションの重要性が増している。運動機能リハビリテーションの基盤は運動学習である。運動学習においては、連続して行う集中学習よりもトライアル間に休憩を挟んだ分散学習が有利である。この分散効果（spacing effect）は休憩の重要性を意味するが、“休憩中”の神経機構に着目した研究はほとんどない。最近、“休憩中”にROS(活性酸素種)が産生されること、ROSが運動記憶に重要なNO(一酸化窒素)と相互作用して持続性のシグナル分子(8-ニトロ-cGMP)が生成されることが見いだされた。そこで、本課題ではNO系が重要な役割を果たす運動学習に着目して、休憩中に産生されるROSとNOの相互作用による持続性シグナルが分散効果への寄与を解析した。
昨年度までに、中枢神経系における8-ニトロ-cGMP、さらに、8-ニトロ-cGMPによるCys残基が修飾されて生じるグアニル化タンパク質の分布を生化学的方法や免疫組織化学的方法などを用いて詳細に解析した。本年度は、小脳依存性運動である視機性眼球運動をモデルとして用いて、運動の長期記憶に対する休憩時間の効果を明らかにした。効率的な長期記憶の形成には、短時間の休憩（～１５分）は不十分であり、休憩時間３０分、６０分が必要である事を明らかにした。これはROSの産生が４５―６０分に最大となる事とよく一致しており、ROSの関与を示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Cilostazol improves hippocampus-dependent long-term memory in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yanai, Y. Semba, H. Ito, S. Endo
  • 雑誌名: Psychopharmacol. 巻: 231 ページ: 2681-2693
  • DOI: DOI: 10.1007/s00213-014-3442-4
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Targeted deletion of ERK2 in cardiomyocytes attenuates hypertrophic response but provokes pathological stress induced cardiac dysfunction. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ulm, W Liu, M Zi, H. Tsui, SK Chowdhury, S. Endo, Y. Satoh, S. Prehar, R. Wang, EJ Cartwright , X Wang.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol. 巻: 72 ページ: 104-116
  • DOI: DOI: 10.1016/j.yjmcc.2014.03.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sialyltransferase ST3Gal IV deletion protects against temporal lobe epilepsy. (2014)
  • 著者名/発表者名: P. Srimontri, S. Endo, T. Sakamoto, Y. Nakayama, A. Kurosaka, S. Itohara, Y. Hirabayashi, K Kato.
  • 雑誌名: J Neurochem. 巻: 131 ページ: 675-687
  • DOI: DOI:10.1111/jnc.12838
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The effect of diazepam on mouse PTSD-like behaviors induced by the 2011 Tohoku earthquake. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yanai, Y. Semba, and S. Endo.
  • 雑誌名: Behav Sci Res 巻: 53 ページ: 27-36
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deficits in memory-guided limb movements impair obstacle avoidance locomotion in Alzheimer's disease mouse model. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Setogawa, H. Yamaura, T. Arasaki, S. Endo, D. Yanagihara.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 4 ページ: 7220
  • DOI: DOI:10.1038/srep07220
• [学会発表] Maintenance of memory functions by chronic administration of cilostazol, a phosphodiesterase 3 inhibitor, in aged mice models. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Yanai, Kai Kojima, Tomoko Arasaki & Shogo Endo
  • 学会等名: Annual meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washignton D.C., USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Cilostazol,a phosphodiesterase 3 inhibitor, improves memories in senescence accelerated mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yanai, T. Arasaki, and S. Endo.
  • 学会等名: Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Phosphodiesterase 3 inhibitor cilostazol improves conditioned fear in SAM-P8 mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yanai, K Kojima, T. Arasaki, and S. Endo.
  • 学会等名: Annual meeting of Japan Society for Biomedical Gerontology
  • 発表場所: Obu, Aichi, Japan
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [学会発表] 記憶改善薬のスクリーニングとSAM (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤昌吾
  • 学会等名: SAM研究協議会研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-07-05 – 2014-07-05
  • 招待講演
• [備考] 記憶神経科学、東京都老人研
  • URL: http://www2.tmig.or.jp/Mn_B/Japanese/index.html