睡眠中のシナプス可塑性が記憶固定化に果たす役割の解明

阐明睡眠期间突触可塑性在记忆巩固中的作用

• 批准号: 21J11746
• 负责人: 小柳 伊代
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11746/
• 关键词: レム睡眠; 記憶固定化; ニューロン新生; シナプス可塑性

本研究は、成体脳の新生ニューロンにおける睡眠中のシナプス可塑性とその学習への機能の解明を目指してきた。成体脳において、特に海馬の歯状回においてニューロンが生涯にわたって生成される。これらの新生ニューロンは、既存の神経回路に組み込まれ、記憶学習に寄与する。一方、記憶の固定化は睡眠中に行われ、シナプス可塑性がこの過程で重要な役割を果たすと考えられている。しかし、睡眠中の記憶固定化メカニズムについては、シナプス可塑性との因果関係が明らかでない。本研究では、トランスジェニックマウスを用いた光遺伝学法、動物行動実験学法、マウスの脳波および局所電位測定、睡眠解析などの手法を用いて、睡眠中のマウスの新生ニューロンの神経活動操作およびシナプス可塑性操作を行い、恐怖条件付け学習課題を用いてその機能を評価した。実験結果から、睡眠中の新生ニューロンの同期活動が記憶固定化に役割を果たし、睡眠中のシナプス可塑性が重要であることが示唆された。また、成体脳スライスから新生ニューロンの活動を記録するパッチクランプ法を所属研究室で確立し、新生ニューロンのシナプス可塑性と睡眠中の同期活動との関係を詳細に解析した。さらに、マウスのオンライン睡眠ステージ自動判定システムを開発し、睡眠ステージ特異的介入実験の自動化を可能にした。これらの研究成果は、無意識下における記憶処理機構および成体脳の再生機構の解明に貢献することが期待される。

This study aims to clarify the role of plasticity in sleep and learning in the development of neonatal development. The adult hippocampus is the most important part of the brain. The new generation of brain cells, the existing brain cells, the memory cells and the learning cells. One side, memory fixation, sleep, plasticity, and the process are important for the study of the effects of the disease. Memory immobilization in sleep is a matter of cause-and-effect relationship. This study evaluated the functions of optical genetics, animal behavior, wave potential measurement, sleep analysis, neurologic activity manipulation, neuroplasticity manipulation, and terror conditioning. The results show that the synchronization of newborn sleep events, memory immobilization, and sleep plasticity are important. The relationship between neonatal plasticity and sleep synchronization was analyzed in detail. In addition, the automatic determination of sleep status and sleep status may be automated. These research results are expected to contribute to the understanding of unconscious memory processing mechanisms and adult regeneration mechanisms.

项目成果

Memory consolidation during Sleep

睡眠期间的记忆巩固

• 发表时间: 2022
• 作者: Koyanagi I;Wang YT;Srinivasan S;Yu J;Naoi T;Ohba A;Kumar D; Wu P; Kakegawa W;Cherasse Y;Sakurai T;Yanagisawa M;Yuzaki M;Sakaguchi M
• 通讯作者: Sakaguchi M

Synaptic plasticity on adult-born neurons for memory consolidation during sleep

成年神经元的突触可塑性有助于睡眠期间的记忆巩固

• 发表时间: 2022
• 作者: Koyanagi I;Wang YT;Srinivasan S;Yu J;Naoi T;Ohba A;Kumar D; Wu P; Kakegawa W;Cherasse Y;Sakurai T;Yanagisawa M;Yuzaki M;Sakaguchi M,
• 通讯作者: Sakaguchi M,

Fully automatic sleep stage-specific intervention using single EEG in mice

使用单脑电图对小鼠进行全自动睡眠阶段特定干预

• 发表时间: 2022
• 作者: Koyanagi I;Tezuka T;Yu J;Srinivasan S;Naoi T;Yasugaki S;Nakai A;Taniguchi S;Hayashi Y;Nakano Y;Sakaguchi M.
• 通讯作者: Sakaguchi M.

Mechanisms of adult-born neurons for memory consolidation during sleep

成人神经元在睡眠期间巩固记忆的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Koyanagi Iyo;Wang Yuteng;Srinivasan Sakthivel;Yu Jiahui;Naoi Toshie;Ohba Akinobu;Kumar Deependra;Wu Pei-Hsi;Vogt Kaspar;Matsuda Shinji;Cherasse Yoan;Sakurai Takeshi;Yanagisawa Masashi;Yuzaki Michisuke;Sakaguchi Masanori
• 通讯作者: Sakaguchi Masanori

Fully automatic REM sleep stage-specific intervention systems using single EEG in mice

• DOI: 10.1016/j.neures.2022.10.001
• 发表时间: 2022-12-30
• 期刊: NEUROSCIENCE RESEARCH
• 影响因子: 2.9
• 作者: Koyanagi, Iyo;Tezuka, Taro;Sakaguchi, Masanori
• 通讯作者: Sakaguchi, Masanori