2013 Fiscal Year Annual Research Report
線虫C. elegansの忘却制御機構から探る記憶のダイナミズム
| Project Area | Principles of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems |
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| Project/Area Number |
25115009
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石原 健 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10249948)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 学習 / 記憶 / 忘却 / 線虫 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物は、様々な環境からの情報を記憶として保持している。本研究では、保持時間が短い短期記憶を忘れるメカニズムを、分子・神経回路から明らかにすることを目指している。本年度は下記のような研究を進めた。
（１）嗅覚順応の記憶を忘れにくい変異体の抑圧変異体のスクリーニングを行うことによって、記憶の維持機構に異常を示す変異体を探索し、候補となる変異体を得た。
（２）嗅覚順応の記憶を忘れやすい変異体の抑圧変異体を同定している。このうち、1変異株について、その原因遺伝子を、全ゲノム解析と変異遺伝子のマッピングにより同定した。
（３）ブタノンエンハンスメントは、ブタノンと餌との連合学習のと考えることができる。その記憶の形成と消去の過程における感覚応答の違いを、顕微鏡を用いたカルシウムイメージングによって解析した。その結果、ブタノンエンハンスメントの条件付けによって、感覚応答が変化することが観察できたが、記憶が消去される過程でその応答の変化は保たれていた。このことは、記憶の消去が感覚応答の下流で起こっていることを示唆している。
（４）嗅覚順応の記憶は、忘却するときの環境条件とくに餌の有無によって、その保持時間が変化することから、忘却が制御されていることが分かっている。そこで、忘却の制御に関わる分子機構を明らかにすることを目的として、神経伝達分子の合成などに関わる変異体の解析を進め、忘却の制御に関わる可能性がある神経伝達分子を同定した。
（５）忘却の制御機構を測定するために、４Dイメージングシステムの整備を進め、z方向に高分解能の画像が得られるようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに、忘却の分子・神経回路機構を明らかにするために行っている遺伝学的解析では、変異体の原因遺伝子が同定できているほか、新しい変異体の単離も進んでいる。
ブタノンエンハンスメントの記憶の消去に関しても、記憶の形成と忘却とが、感覚応答とその下流というように、どこで起きているかを分離することができたと考えている。忘却の制御機構についても、候補となる神経伝達物質が同定できたことによって、今後の研究が加速できると考えている。
イメージングシステムの整備も進み、ブタノンエンハンスメントの記憶過程の解析などが有効に進められるようになっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
忘却を担う分子・神経回路メカニズムを明らかにするために、これまでに得られている変異体の原因遺伝子を同定するとともに、それらがどのように忘却を制御しているのかを分子・神経回路レベルで明らかにする。
ブタノンエンハンスメントの記憶の消去については、遺伝学的に同定したシナプス放出関連分子がどのように消去を制御しているのかを明らかにしていきたい。そのためにも、イメージングによる、記憶の形成・忘却過程における神経回路の機能の変化を明らかにする必要があると考えている。
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