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動物の脳はすべての知覚情報を記憶することはなく、様々な情報を統合した結果、特定の情報のみを記憶すると考えられる。記憶の長期固定化においては遺伝子発現誘導が重要であることがわかっているが、脳回路がどのようにして長期固定化すべき情報を解析し、遺伝子発現誘導を介して長期記憶を形成しているか、ほとんど知られていない。記憶のモデル動物として用られるショウジョウバエでは、繰り返し学習が長期記憶の固定化に重要である。私はショウジョウバエの脳神経活動のマッピングを行うことで、記憶中枢神経における並列局所回路が繰り返し学習中に変化し、その結果、遺伝子発現を介した記憶の固定化を誘導する可能性を見出していた。本研究ではこれを発展させ、１：並列局所回路による遺伝子発現を介した長期記憶固定化の神経基盤を明らかにし、続いて遺伝子発現を介した記憶固定化の基礎となる、２：並列局所回路の変化のメカニズムを明らかにすることを目指した。
具体的には、繰り返し学習で活動を変化させる神経を探索し、同定した神経の活動を人工的に操作することで、神経活動の変化と長期記憶の因果関係を調べた。その結果、記憶中枢神経群の中で繰り返し学習により活動を変化させる神経があること、さらにそれらの神経の活動変化は、繰り返し学習による遺伝子発現誘導に必須であることを見出した。本研究成果は、遺伝子発現を介した長期記憶固定化の神経基盤として初めての報告となった（PNASにて報告）。
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