多細胞同時記録と光遺伝学的制御を用いたメモリーエングラムのダイナミクスの解明

使用多细胞同时记录和光遗传学控制阐明记忆印迹的动态

基本信息

  • 批准号:
    20J20997
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-24 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究の目的は、多細胞同時記録と光遺伝学的制御を用いて、記憶の形成と固定化、想起の際に、海馬と側頭皮質のニューロン活動がいつどのように変化し、記憶の実体であるメモリーエングラムの形成にどのように関与するのかを明らかにすることである。昨年度に引き続き、音弁別連合記憶学習課題遂行中のラットの一次聴覚皮質(A1)から神経細胞活動を記録・解析した。この課題では、ラットが鼻を入れるポートと報酬(餌)の出るマガジン、音刺激を提示するためのスピーカーが設置されたオペラントボックスを用いた。ラットは提示された音が高音であればポート A、低音であればポート B に鼻を入れると報酬を得ることができ、音の種類(高音と低音)とポートの場所(A と B)を連合し学習した。この記憶課題遂行中のラットの聴覚皮質 からテトロードを用いてニューロン活動を記録した。ニューロン活動の解析を行った結果、一次聴覚皮質 において、多くの神経細胞が高音と低音のどちらかに対して発火頻度を変化させた(Frequency-selective cell)。さらに左右ポートの方向と報酬の有無に選択性を持つ神経細胞が確認された。この神経細胞は左右どちらかを選択して報酬を得たタイミングで発火頻度を上昇させた。そしてこのような活動を示す神経細胞の割合が学習中に比べ、学習完了後に増加することが分かった。これらの結果をまとめた論文を国際誌に投稿し受理された。また、テキサス大学サウスウェスタンメディカルセンターにて、海馬、嗅内皮質、前頭前皮質の3領域同時記録用マイクロドライブを新たに設計・開発し、自由行動下のマウスの3領域同時記録を行った。
The purpose of this study is to control the use of multicellular simultaneous recording and optical genetics, memory formation and immobilization, memory processing, hippocampus and lateral cerebral cortex activity, memory formation and memory processing. The primary cortex (A1) was recorded and analyzed during the implementation of the memory learning task. The topic is: "How do you feel?" The sound of the voice is high, and the sound of the voice is low. This memory task is performed in the middle of the task, and the activity is recorded in the middle of the task The analysis of the activity of the brain results in a Frequency-selective cell change in the frequency of high and low pitched sounds. The right and left direction of compensation and the presence or absence of selectivity are confirmed by the central nervous system. The number of people in the brain who are going to die is going to increase. This activity shows that the brain cells are separated from each other in the process of learning, and the brain cells are separated from each other after learning. The results of the paper were accepted for submission to the International Journal. The three fields of hippocampus, olfactory cortex and anterior cortex are simultaneously recorded. The three fields of hippocampus, olfactory cortex and anterior cortex are simultaneously recorded.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
連合記憶課題の学習過程における海馬CA1と聴覚皮質ニューロン活動のダイナミクス
联想记忆任务学习过程中海马 CA1 和听觉皮层神经元活动的动态
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ueda;Y.;& Kato;S.;菅原ますみ;高宮渉吾・櫻井芳雄
  • 通讯作者:
    高宮渉吾・櫻井芳雄
Auditory Cortex Neurons Show Task-Related and Learning-Dependent Selectivity toward Sensory Input and Reward during the Learning Process of an Associative Memory Task
在联想记忆任务的学习过程中,听觉皮层神经元对感觉输入和奖励表现出与任务相关和学习依赖的选择性
  • DOI:
    10.1523/eneuro.0046-22.2022
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Takamiya Shogo;Shiotani Kazuki;Ohnuki Tomoya;Osako Yuma;Tanisumi Yuta;Yuki Shoko;Manabe Hiroyuki;Hirokawa Junya;Sakurai Yoshio
  • 通讯作者:
    Sakurai Yoshio
Dynamical changes in hippocampal CA1 neuron activity in response to learning.
海马 CA1 神经元活动响应学习的动态变化。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takamiya. S.;Yuki. S.;Hirokawa. J.;Manabe. H. and Sakurai. Y.
  • 通讯作者:
    Manabe. H. and Sakurai. Y.
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  • 通讯作者:
    廣川 純也
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    谷隅 勇太;塩谷 和基;大迫 優真;大貫 朋哉;高宮 渉吾;廣川 純也;櫻井 芳雄;眞部 寛之
  • 通讯作者:
    眞部 寛之
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大貫 朋哉;大迫 優真;塩谷 和基;谷隅 勇太;高宮 渉吾;松井 凪;眞部 寛之;櫻井 芳雄;廣川 純也
  • 通讯作者:
    廣川 純也
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  • 发表时间:
    2022
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    塩谷 和基;谷隅 勇太;村田 航志; 大迫 優真;大貫 朋哉;高宮 渉吾;廣川 純也;櫻井 芳雄;眞部 寛之
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