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Molecular and cellular mechanisms of long-term memory maintenance

长期记忆维持的分子和细胞机制

基本信息

批准号：
21H02528
负责人：
坂井貴臣
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02528/
关键词：
長期記憶維持ショウジョウバエ細胞回収長期記憶記憶維持 CREB 光

项目摘要

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。

Memory is one of the most important functions of animal life. For example, if you have a memory, you can maintain it for a long time. In recent years, the use of light and the maintenance of long-term memory have become more and more interesting. The activation of CREB in the memory center is essential for memory maintenance (Inami et al., 2020）。This study aims to maximize the use of optical long-term memory and improve the accuracy of gene expression. High precision gene expression and RNA extraction are ideal for memory maintenance. There are about 4000 entries in the memory center, and most entries in the memory center. A part of CREB activity increases. In this study, CREB activity increased due to light exposure, memory retention, and cell regeneration, and light-dependent CREB activity increased due to light exposure. This research has been carried out in the form of a number of qualitative and quantitative transformation systems, and the necessary system has been completed.