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動物は外界環境から多様かつ膨大な量の感覚情報を入力し、それらを脳内で保存し、必要に応じて読み出す作業を行い、最終的に“行動”という形で出力する。これらの機能は、動物が状況に応じて適切な行動を起こす上で重要な役割を果たしていると考えられるが、これら記憶情報の読み出し(想起）を担う神経回路やその仕組みはほとんど明らかになっていない。
そこで、任意の時期に任意の行動刺激により活動した神経細胞集団に選択的に任意の遺伝子操作を可逆的に行うことが可能な遺伝子改変マウスを作製し、記憶の獲得時に活動した神経細胞集団の活動を選択的に操作することにより、その記憶との因果関係を個体レベルで直接検証することを試みた。本研究では学習時に活動した神経細胞集団の活動を人為的に再活動するために、tetOプロモーターの制御下でDREADD (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drug)を発現するマウスを利用した。DREADDはGタンパク質共役型受容体の変異体で、このうちGq型のもの（hM3Dq）は特異的な合成リガンド（CNO）が結合した時のみ、細胞に脱分極を起こすことが示されている。そこでcfos-tTA x tetO-hM3Dqダブルトランスジェニックマウスを用いてDox非存在条件下において恐怖条件付け学習課題を行うことにより学習課題時に活動した神経細胞集団にhM3Dqの発現による標識を行った。翌日にCNOによる人為的再活動を行い、恐怖記憶が人為的に想起されることを明らかにした。本研究による結果は、細胞・ネットワークレベルでの記憶情報の痕跡・実体を理解するための大きな手がかりとなる。
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