Molecular and cellular mechanisms of long-term memory maintenance

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記憶は動物が自然界で生存する上で必要不可欠な生命現象であり、脳における最も重要な機能の一つである。しかし、一度獲得した記憶がどのようにして脳で長期間維持され続けるのか、その分子機構の詳細はほとんど明らかになっていない。我々は近年、ショウジョウバエ（以下ハエ）が光を利用して長期記憶を維持しているという興味深い事実を見出した。さらに、ハエ記憶中枢（キノコ体）における転写因子CREBの活性化が記憶維持に必須であり、キノコ体のCREB転写活性も光依存的であることを見出した（Inami et al., 2020）。そこで本研究は、「光による長期記憶の維持」という現象を最大限に活用し、精度の高い遺伝子発現プロファイリングを通して「長期記憶の維持システム」を分子・細胞レベルで明らかにすることを目的とした。精度の高い遺伝子発現プロファイリングを実現するには、記憶維持に利用されているニューロンのみからRNA抽出することが理想的である。ハエ記憶中枢には約4000個のニューロンが存在し、記憶中枢においてCREBが発現するニューロンは多数存在する。しかし、光によりCREB活性が上昇するニューロンはその一部である。本研究では、光によりCREB活性が上昇するニューロン、つまり記憶維持に機能している細胞のみを回収し、それらのニューロンにおいて光依存的に発現が上昇する遺伝子を網羅的に探索することにした。この研究遂行には複数の形質転換系統を利用する必要があるが、現在までに必要な系統の作製が完了した。