Neural basis of memory acquisition and retrieval

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哺乳類の脳領域のひとつである海馬は、出来事や意味などの記憶学習に必須の役割を果たし、記憶の“獲得”時でも“想起”時でも活性化する。記憶の想起は 獲得時の神経活動の“再生”であると一般的に考えられているが、実際に細胞レベルで解析を行うと、想起時に再活動する細胞の割合は意外と少ない。さらに、記憶の獲得には外部感覚情報の入力が必要であるのに対し、想起は必ずしも必要としないことからも、記憶の獲得と想起の際では異なる神経回路・機序も働いていると考えられるが、ほとんど明らかにされていない。そこで本研究では、記憶の“獲得”と“想起”で個別に機能するマウス海馬周辺領域の神経回路を網羅的に同定、両者の違いを明らかにすることを目的としている。ここでは、背側海馬依存的であることが知られている文脈依存的な恐怖条件付け課題における、文脈依存的な恐怖記憶の獲得と、その想起についての解析を行った。文脈依存的恐怖条件付けでは、マウスを条件付け箱に入れて弱い電気ショックを与えることにより、電気ショックという恐怖を誘導する出来事と、それが生じた条件付け箱という特定の環境・文脈を連合した学習が生じる(記憶の獲得)。再びマウスを同じ条件付け箱に戻すと、電気ショックを与えないにも関わらず、マウスは恐怖記憶を想起して、恐怖反応行動の一つであるフリージングを示す。記憶の獲得時と想起時における神経活動の違いを経時的に観測するために、背側海馬CA1領域にAAVを用いてGCaMP6fを発現させ、文脈依存的恐怖条件付けの獲得時および想起時を含む過程における長期的なin vivoカルシウムイメージングを行った。得られたデータを多変量解析などを用いて多角的な解析を実施した。