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2021 年度 実績報告書

恐怖記憶による不適応状態からの超適応を支える脳領域間ネットワーク変化の制御機構

公募研究

研究領域身体-脳の機能不全を克服する潜在的適応力のシステム論的理解
研究課題/領域番号 20H05477
研究機関大阪市立大学

研究代表者

宮脇 寛行  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (40785979)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード記憶固定化 / 睡眠 / 大規模電気生理学
研究実績の概要

恐怖記憶が形成されると、その記憶が強すぎるために適応的な行動が取れなくなる不適応状態に陥る。一方、恐怖記憶の消去は、恐怖の記憶を保持しつつも新たな学習を行い適応的な行動を回復する超適応過程であると考えられている。前年度に引き続き、恐怖記憶による超適応変化を理解するための基礎となる知見として、 そもそも不適応状態への遷移にともないどのような変化が脳領域間ネットワークに生じるのかを明らかにするために研究を行った。
恐怖記憶には扁桃体、大脳皮質前頭前野、腹側海馬などの脳領域が関与することが知られている。前年度前までに行った、これらの3つの脳領域での大規模電気生理学を用いた同時記録で得られたデータを基に、さらなる解析を行った。具体的には、恐怖条件づけ課題を行っている際の神経活動パターンに独立成分分析を適用することによって同定された各脳領域の恐怖記憶に関わるセルアンサンブルが、恐怖記憶獲得後の睡眠中にどうように相互作用するか、という点について検討を行った。扁桃体、大脳皮質前頭前野、腹側海馬の3つの脳領域のセルアンサンブルの活動の関係を解析するため、相関関数解析を3変数に拡張し、そのピークの統計的な有意性を評価した。その結果、恐怖記憶獲得後の睡眠中には、扁桃体、大脳皮質前頭前野、腹側海馬に存在するセルアンサンブルがほぼ同時に活性化されるようになることを発見した。さらに、この3領域間の同期活動の際におこる局所電場電位のパターンをウェーブレッ ト変換を用いて解析した。その結果、これらの脳領域横断的な同期活動の際には、各領域で100-200Hz程度の速い局所電場電位の振動が一過的に生じることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 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 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] De novo inter-regional coactivations of preconfigured local ensembles support memory2022

    • 著者名/発表者名
      Miyawaki Hiroyuki、Mizuseki Kenji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 1272

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28929-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Memory-supporting inter-regional networks among local cell-ensembles developed in experience dependent manner2022

    • 著者名/発表者名
      Miyawaki,H. & Mizuseki. K.
    • 学会等名
      The 99th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of inter-regional cell ensemble interactions underlying memory process2021

    • 著者名/発表者名
      Miyawaki,H. & Mizuseki. K.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [備考] 記憶で変わる脳内ネットワーク

    • URL

      https://www.osaka-cu.ac.jp/ja/news/2021/220315-2

  • [備考] 脳領域横断的な同期活動の変化が記憶を支える

    • URL

      http://physiology.jp/science-topic/25243/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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