情動記憶固定化時における海馬-扁桃体間の同調活動機構の解明

阐明情绪记忆巩固过程中海马与杏仁核的同步活动机制

• 批准号: 20J22842
• 负责人: 佐藤 由宇
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22842/
• 关键词: 膜電位記録; 扁桃体基底外側核; カルシウムイメージング; 新皮質; 徐波; ユニット記録; 光遺伝学; slow oscillation; 背側海馬

扁桃体基底外側核 (BLA) は情動に関する情報処理を司る脳領域の1つである。BLAは海馬や新皮質といった記憶を司る脳領域と協調的に活動し、情動記憶の形成に寄与する。しかし、情動記憶形成に関わるBLAを含む神経回路機構は、神経細胞への入力を記録できるホールセル記録法の技術的困難さがゆえに十分に解明されていない。本研究では、自身がこれまでに開発した生体脳深部領域へのホールセル記録法を用い、BLAから単一神経細胞の膜電位記録を行うことで、情動記憶形成時に領域間で生じる同調活動の神経回路機構の解明を目指してきた。これまでに、BLA神経細胞の脱分極が新皮質徐波のUP状態後半という特定の位相に多く生じることを明らかにしてきた。また、カルシウムイメージングにより、同様の位相特異性がBLA神経細胞のカルシウム活動にも見られること、及び解剖学的距離が近い神経細胞ほど同期して活動することを明らかにしてきた。そこで、BLA神経細胞の投射元領域の活動が新皮質徐波の位相特異的であるかどうかを調べるため、逆行性感染するアデノ随伴ウイルスを用いて、BLAに投射を送る神経細胞に光感受性タンパク質チャネルロドプシン2を発現させた。BLAに投射を送る神経細胞が存在する内側前頭前皮質 (mPFC) において、シリコンプローブ電極を用いたシングルユニット記録を行い、同時に光照射を行うことでBLA投射性神経細胞の発火活動を同定した。その結果、BLA投射性mPFC神経細胞の中には、新皮質徐波のUP状態後半に集中して出力を送るものが存在することが明らかになった。この結果は、新皮質徐波の位相特異的なBLA神経細胞の活動が、一部のmPFC神経細胞によって担われていることを示唆するものである。以上の結果より、情動記憶形成に関与するmPFC-BLA経路において、新皮質徐波の位相特異的に活動が生じることが明らかになった。

The basolateral nucleus (BLA) of the tonsils is する emotionally engaged に related to する information processing を division る脳 field <s:1> 1 である である. BLA は や new hippocampus cortex と い っ た memory を department る 脳 と coordination in the field of activities に し, feeling dynamic memory の form に send and す る. し か し に memory formation, their hearts masato わ る BLA を は mechanism with む 経 circuit of god, god 経 cells へ の を records into force で き る ホ ー ル セ ル recording の technical difficulties さ が ゆ え に very に interpret さ れ て い な い. This study で は, が こ れ ま で に open 発 し た raw body 脳 deep field へ の ホ ー ル セ ル recording を い, BLA か ら 単 a god の 経 cell membrane potential records を う こ と で, feeling dynamic memory formation に で between じ る homology activity の god 経 loop institutions の interpret を refers し て き た. こ れ ま で に, BLA 経 cells の points off god が neocortex, xu bo, の UP state after half と い う の phase に く more specific raw じ る こ と を Ming ら か に し て き た. ま た, カ ル シ ウ ム イ メ ー ジ ン グ に よ り, with others in の phase specific が BLA god 経 cells の カ ル シ ウ ム activity に も see ら れ る こ と, and び anatomy が close い god 経 cells ほ ど period し て activity す る こ と を Ming ら か に し て き た. そ こ で, BLA の 経 cells projected yuan god の activity が neocortex, xu bo, の phase specific で あ る か ど う か を adjustable べ る た め, retrograde infection す る ア デ ノ with accompanying ウ イ ル ス を with い て, BLA に projection を god send る 経 cells に light sensitivity タ ン パ ク qualitative チ ャ ネ ル ロ ド プ シ ン 2 を 発 now さ せ た. BLA に projection を send る god が 経 cells exist す る medial cortex (mPFC) before ahead に お い て, シ リ コ ン プ ロ ー ブ electrode を with い た シ ン グ ル ユ ニ ッ ト record lines を い, at the same time に light irradiation を う こ と で BLA projective god 経 cells の を 発 fire activity with fixed し た. そ の results, BLA projective mPFC 経 cells の god に は, neocortex, xu bo, の UP state after half に concentrated し て output を send る も の が exist す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ の results は, neocortex, xu bo, の phase specific な BLA が の 経 cell activity, a god の mPFC god 経 cells に よ っ て bear わ れ て い る こ と を in stopping す る も の で あ る. の above results よ り に memory formation, their hearts masato and す る mPFC - BLA 経 road に お い て, neocortex, xu bo, の phase specific に activity が raw じ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

扁桃体基底外側核ニューロンの膜電位と新皮質slow oscillationとの位相同期

基底外侧杏仁核神经元膜电位与新皮质慢振荡之间的相位同步

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤由宇;池谷裕二
• 通讯作者: 池谷裕二

扁桃体基底外側核と皮質徐波の位相特異的な同期活動

基底外侧杏仁核和皮质慢波的特定相位同步活动

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤由宇;池谷裕二
• 通讯作者: 池谷裕二

Subthreshold membrane potential dynamics of posterior parietal cortical neurons coupled with hippocampal ripples

后顶叶皮层神经元阈下膜电位动力学与海马波纹耦合

• DOI: 10.1556/2060.2021.00001
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physiology International
• 影响因子: 1.4
• 作者: Sato Yu;Mizuno Hiroyuki;Matsumoto Nobuyoshi;Ikegaya Yuji
• 通讯作者: Ikegaya Yuji

扁桃体基底外側核ニューロンの膜電位と新皮質徐波との位相同期機構の解明

基底外侧杏仁核神经元膜电位与新皮质慢波相位同步机制的阐明

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤由宇;池谷裕二
• 通讯作者: 池谷裕二

Highly active neurons emerging in vitro

体外出现高度活跃的神经元

• DOI: 10.1152/jn.00663.2020
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Neurophysiology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Okada Mami;Kono Rena;Sato Yu;Kobayashi Chiaki;Koyama Ryuta;Ikegaya Yuji
• 通讯作者: Ikegaya Yuji