海馬体系におけるエピソード記憶の神経機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680792
• Research Institution: TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西条 寿夫 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (00189284)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀 悦郎 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90313600) ; 梅野 克身 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (90086596) ; 田淵 英一 富山医科薬科大学, 医学部, 講師 (70272911)
• Keywords: エピソード記憶 / 海馬体 / 場所ニューロン / 仮想空間 / サル / ニューロン活動 / 相互相関解析 / 認知地図

Research Abstract

I.実験1:仮想空間移動課題におけるサル海馬体系ニューロンの応答性(梅野,西条)
本課題では、3次元VR呈示装置により仮想空間をスクリーンに呈示し、サルに、ジョイスティックを操作することにより,仮想空間内に設定した二つの報酬領域を往復し,それぞれの報酬領域に進入した時点でジュース報酬を獲得することを学習させた。対照課題では、ジョイスティックを用いてスクリーン上のポインタを特定の領域間を往復運動させる単純視覚運動課題を行なわせた。本年度は、昨年度にこれらの課題を訓練したサルを用いて、海馬体よりニューロン活動を記録した。この結果、60個の海馬体ニューロン活動を記録し、1)仮想空間内の特定の場所で活動が亢進する場所ニューロンが存在する、2)これら場所ニューロンは、特定の空間的手掛り刺激を配置した仮想空間でのみ応答することが明らかになった。さらに、仮想空間内の特定の場所における報酬獲得の前後に応答するニューロンや特定の仮想空間内で特定の方向に向かって移動しているときに選択的に応答するニューロンが存在した。以上の結果は、海馬体が実空間だけでなく、仮想空間においても空間・場所認知に重要な役割を果していることを示したものであり、海馬体が空間概念の形成に関与していることを強く示唆する。
II.実験2:物体認知・順列記憶の神経機構
ヒトを用いて、12または6種類の音刺激を一定間隔で連続的に呈示し,個々の刺激が異なる順序で呈示されたときに反応するよう訓練する。昨年度は同課題に対する事象関連誘発電位(ERP)を記録し,300-700msecの潜時で特異的な陽性電位が記録されることを明らかにした。本年度は、若年者(20歳代)と老年者(50歳代)のERPおよび課題正答率を比較することにより同電位の記憶符号化における役割を解析した。その結果、その結果、1)若年群は高齢群より有意に課題正答率が高い、2)若年群では、ERPの反応が高齢と比較して大きい、3)課題の学習速度と同ERPの反応との間に、有意な負の相関が認められる、4)これらERPの電流発生源は、海馬体および海馬傍回を中心とする側頭葉内側部に存在することが明らかになった。以上から、海馬体は順列記憶の形成に重要な役割を果していることが判明した。

Research Products

• [Publications] Ono, T., Nishijo, H.: "Hippocampal role in cognitive functions and memory, and effects of a novel cognitive enhancer on learning deficits due to hippocampal lesions"Psychogeriatrics. 1. 277-286 (2001)
• [Publications] Komura, Y., Tamura, R., Uwano, T., Nishijo, H., Kaga, K., Ono, T.: "Retrospective and prospective coding for predicated reward in the sensory thalamus"Nature. 412. 546-549 (2001)
• [Publications] Nakada, Y., Tamura, R., Kimura, T., Uwano, T., Nishijo, H., Ono, T.: "Ameliorative effects of a cognitive enhancer, T-588, on place learning deficits induced by transient forebrain ischemia in rats"Physiol. Bchav.. 74. 1-9 (2001)
• [Publications] Hori, E., Uwano, T., Tamura, R., Miyake, N., Nishijo, H., Ono, T.: "Effects of a novel arginine-vasopressin derivative, NC-1900, on the spatial memory impairment of rats with transient forebrain ischcmia"Cognitive Brain Res.. (in press). (2002)
• [Publications] Hori, E., Tabuchi, E., Matsumura, N., Tamura, R., Eifuku, S., Endo, S., Nishijo, H., Ono, T.: "Representation of place by monkey hippocampal neurons in real and virtual translocation"Hippocampus. (in press). (2002)
• [Publications] Toyomitsu, Y., Nishijo, H., Uwano, T., Kuratsu, J., Ono, T.: "Neuronal responses of the rat amygdala during extinction and reassociation learning in the elementary and configural associative tasks"Eur. J. Neurosci.. (in press). (2002)
• [Publications] Li, R., Nishijo, H., Wang, Q., Uwano, T., Tamura, R., Ohtani, O., Ono, T.: "Light and electron microscopic study of cholinergic and noradrenergic elements in the basolateral nucleus of the rat amygdala : evidence for interactions between the two systems"J. Comp. Neurol.. 439. 411-425 (2001)
• [Publications] Li, R.-X., Nishijo, H., Ono, T., Ohtani, Y., Ohtani, O.: "Synapses on GABAergic neurons in the basolateral nucleus of the rat amygdala : Double-labeling immunoeletron microscopy"Synapse. 43. 42-50 (2002)
• [Publications] Nishimura, T. F., Fukunaga, T., Nishijo, H., Ono, T., Kajiura, H., Yokomukai, Y.: "Electroencephalogram spectral characteristics after alcohol ingestion in Japanese men with aldehyde dehydrogenase-2 genetic variations : comparison with perirheral changes. Alcohol"Clin. Exp. Res.. 25. 1030-1036 (2001)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫, 山口英俊, 上野照子: "ラット海馬体CA1錐体細胞層における細胞外集合スパイク電位に対する粗サポニン分画の抑制機構"The GINSENG REVIEW. 29. 22-29 (2002)
• [Publications] 田積徹, 小野武年, 西条寿夫: "不安の大脳生理学"分子精神医学. (印刷中).
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "第7章 総合機能,B.情動と動機づけ.「標準生理学第5版」 本郷利憲,廣重 力監修,豊田順一,熊田 衝,小澤靜司,福田康一郎,本間研一編集"医学書院,東京. 437-441 (2001)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "第7章 総合機能,C.学習と記憶.「標準生理学第5版」 本郷利憲,廣重 力監修,豊田順一,熊田 衛,小澤靜司,福田康一郎,本間研一編集"医学書院,東京. 441-446 (2001)
• [Publications] 西条寿夫, 小野武年: "情と意における大脳辺縁系と連合野の役割-生物学的価値評価、行動戦略の決定-「情と意の脳科学-人とは何か」松本 元編集"培風館,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 西条寿夫, 小野武年: "第10章 情動のメカニズムと大脳辺縁系.セラピストのための基礎研究論文集 (4)「人間行動と皮質下機能」第3部大脳辺縁系と情動・動機づけ,永井洋一 編集"協同医書出版社,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 小野武年, 西条寿夫: "大脳辺縁系・大脳基底核における情と意の出力機構-本能、情動、生きる喜び-「情と意の脳科学-人とは何か」松本 元編集"培風館,東京(印刷中). (2002)
• [Publications] 西条寿夫, 堀悦郎, 小野武年: "食物のおいしさと食欲の調節機構.「フードデザイン21」 荒井綜,川端晶子,茂木信太郎,山野井昭雄 編集"サイエンスフォーラム(株),東京(印刷中). (2002)