Neural basis of memory acquisition and retrieval

记忆获取和检索的神经基础

基本信息

批准号：
21H02597
负责人：
松尾直毅
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyushu 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-21H02597/
关键词：
記憶マウス神経回路

项目摘要

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。

海马是哺乳动物的大脑区域之一，在记忆学习（例如事件和含义）中起着至关重要的作用，并且在“获取”和“回忆”记忆时都会被激活。人们通常认为记住是在获取过程中神经活动的“再生”，但是当实际对细胞水平进行分析时，回忆过程中重新激活的细胞比例非常小。此外，虽然需要外部感觉信息来获取记忆，但不一定需要召回记忆，但人们认为，在获取记忆和回忆时，不同的神经回路和机制也在起作用，但几乎没有发现。因此，这项研究旨在全面识别小鼠海马外围的神经回路，这些神经回路在“获取”和“回忆”记忆中分别发挥作用，并阐明两者之间的差异。在这里，我们分析了与上下文相关的恐惧记忆的获取及其在上下文依赖的恐惧调节任务中被称为背部海马依赖性的。在依赖上下文的恐惧条件下，将鼠标放在调节框中并提供弱电击导致学习，从而结合了恐惧的事件，称为电击，以及发生的调理框的特定环境/背景（记忆获取）。当鼠标再次返回同一调节箱时，尽管没有电击，但老鼠会回想起恐惧的记忆并表现出冻结，这是恐惧回应行为之一。为了观察记忆习得期间神经活动的差异，随着时间的流逝，GCAMP6F在背侧海马CA1区域使用AAV表达，并在过程中进行了长期的体内钙成像，包括获取和召回上下文依赖于上下文依赖性恐惧调节。使用多变量分析等等，对获得的数据进行了多面分析。