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2014 年度 実績報告書

記憶形成における過去、現在、未来の神経活動のダイナミクス

公募研究

研究領域こころの時間学 ―現在・過去・未来の起源を求めて―
研究課題/領域番号 26119507
研究機関東京大学

研究代表者

野村 洋  東京大学, 薬学研究科(研究院), 研究員 (10549603)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード神経科学 / 記憶・学習
研究実績の概要

ある時点で観察される”現在の神経活動”は、“過去の神経活動”と外部刺激の演算によって決定される。そして、回路構造の変化を介して”未来の神経活動”が規定されると考えられる。本研究では、”学習前の過去の神経活動”、”外部刺激の影響を受ける現在の神経活動”、”未来の神経活動に影響を与える可塑性”の関係を明らかにする。
特に今年度は、学習後に遅発的に生じる遺伝子発現が、樹状突起スパインの刈込みやニューロン集団の再活性化に寄与し、長期記憶を安定化させることを明らかにした。最初期遺伝子Arcは、学習直後に発現が誘導され、記憶の固定化に寄与することが知られている。我々は、文脈依存的恐怖条件づけの後に海馬のArc発現を時間を追って解析することで、Arcが条件づけ直後だけでなく、12時間後にも上昇することを明らかにした。この遅発的なArc発現を抑制すると、2日間の記憶は保持されたままだったが、7日後の記憶は障害された。また、学習に伴って生じる樹状突起スパインの刈込みもArc発現の抑制によって障害された。樹状突起スパインの刈込みは、不要な回路の除去によって、必要な回路の選択的な安定化に結びつくと考えられる。そこで、条件づけ時に活性化したニューロン集団が、想起時にも再活性化するかを調べた。コントロール群は再活性化が認められたが、Arc抑制群では再活性化が生じなかった。また。以上の結果から、遅発的なArc発現は樹状突起スパインの刈込みやニューロン集団の安定的な不活性化を通じて、記憶の長期的な固定化に寄与すると考えられる。

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

過去の活動した神経細胞を標識するマウスの実験系を確立し、学習と神経細胞の再活性化の関係を明らかにした。

今後の研究の推進方策

過去の他者の行動は、その後の自分の神経活動や行動に影響を与える。本研究では、他者の行動が自分の神経活動、その後の行動に与える影響を調べる。
過去の活動した神経細胞を標識するマウスを用いて、他者の学習中に活動したニューロンを、あるいは、自分が学習している際に活動したニューロンを標識する。そして、他者の学習中に活動したニューロンと自分の学習時に活動したニューロンの関係を明らかにする。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Frontal association cortex is engaged in stimulus integration during associative learning2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakayama, Zohal Baraki, Kousuke Onoue, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 25 ページ: 117-123

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.10.078

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Long-delayed expression of the immediate early gene Arc refines neuronal circuits to perpetuate fear memory2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakayama, Hirokazu Iwata, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 35 ページ: 819-830

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2525-14.2015

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synaptic plasticity associated with a memory engram in the basolateral amygdala2014

    • 著者名/発表者名
      Ayako Nonaka, Takeshi Toyoda, Yuki Miura, Natsuko Hitora-Imamura, Masamitsu Naka, Megumi Eguchi, Shun Yamaguchi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 34 ページ: 9305-9309

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.4233-13.2014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fear extinction requires Arc/Arg3.1 expression in the basolateral amygdala2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Onoue, Daisuke Nakayama, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 7 ページ: 30

    • DOI

      10.1186/1756-6606-7-30

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 扁桃体オリゴデンドロサイトの減少は不安様行動を誘発する2015

    • 著者名/発表者名
      尾上広祐、野村洋、石塚恭理、五十嵐ひかる、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会 第135年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [学会発表] 記憶情報としての神経細胞の抑制2015

    • 著者名/発表者名
      原宏士朗、野村洋、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会 第135年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [学会発表] 下辺縁皮質ドパミンシグナルによる扁桃体脱抑制を介した恐怖復元の制御2015

    • 著者名/発表者名
      人羅(今村)菜津子、野村洋、三浦友樹、手代木知恵、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      日本薬学会 第135年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [学会発表] Stimulus integration during associative learning is supported by PRh-FrA and IC-FrA circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakayama, Hiroshi Nomura, Zohal Baraki, Kousuke Onoue, Norio Matsuki, Yuji Ikegaya
    • 学会等名
      Vision,Memory,Thought:how cognition emerges from neural network(VMT2014)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [学会発表] 扁桃体オリゴデンドロサイトの脱落による不安様行動の発現2014

    • 著者名/発表者名
      尾上広祐、野村洋、石塚恭理、五十嵐ひかる、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第8回先端分子薬理研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-29
  • [学会発表] 聴覚皮質の光遺伝学的抑制によって作られる連合記憶2014

    • 著者名/発表者名
      原宏士朗、野村洋、池谷裕二
    • 学会等名
      第24回日本臨床精神神経薬理学会・第44回日本神経精神薬理学会合同年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-22
  • [学会発表] 恐怖記憶の消失は扁桃体基底外側核におけるArc/Arg3.1の発現を必要とする2014

    • 著者名/発表者名
      尾上広祐、野村洋、中山大輔、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] 記憶の永続化における遅発的なArc発現依存的なスパイン除去2014

    • 著者名/発表者名
      中山大輔、野村洋、岩田浩一、手代木知恵、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] 恐怖の復元と下辺縁皮質におけるシナプス伝達との関係2014

    • 著者名/発表者名
      三浦友樹、野村洋、今村菜津子、手代木知恵、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] 内側前頭前皮質のドパミンシグナルによる恐怖の復元の制御2014

    • 著者名/発表者名
      今村(人羅)菜津子、野村洋、三浦友樹、手代木知恵、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] ニューロンの抑制による記憶の形成と想起2014

    • 著者名/発表者名
      原宏士朗、野村洋、池谷裕二
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] Dissociable requirement for rapid and late Arc/Arg3.1 synthesis in formation and persistence of fear memory2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakayama, Hirokazu Iwata, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      9th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-06
  • [学会発表] Neuronal circuits underlying fear reinstatement2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Imamura, Yuki Miura, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      9th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-06
  • [学会発表] Dissociable requirement for rapid and late Arc/Arg3.1 synthesis in formation and persistence of fear memory2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakayama, Hirokazu Iwata, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      6th EMCCS-FENS meeting
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-03
  • [学会発表] Neuronal circuits underlying fear reinstatement2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Imamura, Yuki Miura, Chie Teshirogi, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Hiroshi Nomura
    • 学会等名
      6th EMCCS-FENS meeting
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-03
  • [学会発表] Fear reinstatement is triggered by dopamine signaling in the infralimbic cortex2014

    • 著者名/発表者名
      三浦友樹、野村洋、今村菜津子、手代木知恵、松木則夫、池谷裕二
    • 学会等名
      第14回東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-04-26 – 2014-04-26

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公開日: 2016-06-01  

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