Deciphering Arc-dependent control of circuit dynamics underlying the consolidation of appetitive memories

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前初期遺伝子Arcは、記憶形成時に少数の高度に活性化されたニューロンで発現することを受入研究者らは明らかにしてきた。Arcは一度発現されると、活性化ニューロンの多くで、後期異シナプス性抑圧を誘導し、記憶・学習の制御に寄与する。しかしこのメカニズムの詳細は解明されていない。そこで、受入研究者は、記憶学習時のArc発現を可視化する実験系を提供した。一方、外国人特別研究員は、Arc誘導時の後期長期抑圧が、食欲調節における関連ニューロンのニューロン発火の調整に寄与し、この過程が食欲長期記憶固定に関連する回路動態に必要であるという仮説を検討することを本研究の目的とした。本研究を通じて、Arc活性化細胞集団を捕捉し、その活動計測を実施するための技術開発を実現した。さらにin vivoイメージングを使用してArc発現履歴に従ってニューロン発火パターンがどのように変動するかを記録した。このArc活性化細胞集団におけるArcノックアウトのインパクトを明らかにする実験系を構築した。以上より、Arc依存的メカニズムによって、記憶形成時に少数のニューロンが高度に活性化され、特徴的な活動を示すことが明らかになった。