Regulation of memory by activity-dependent functional changes in dopaminergic neurons

多くの動物は過去の経験から学習し、記憶によって行動を変化させることで生存や生殖の競争を勝ち抜こうとする。私はこれまでにショウジョウバエを用いて、神経活動依存的に発現する初期応答遺伝子Hr38が長期記憶の維持に必要であることを見出した。また、一部のドーパミン神経におけるHr38の発現が長期記憶の維持に関わることを明らかにした。本研究では、ショウジョウバエの求愛条件付けをモデルとして、神経活動が遺伝子発現を介してドーパミン神経の機能を制御し、ひいては記憶を制御する新規な神経メカニズムの解明を目指す。特に、神経活動依存的なHr38の発現に着目し、それによって記憶に関わるドーパミン神経に起こる変化、及びその変化がもたらされる分子機構について、遺伝学的・生理学的・分子生物学的アプローチから明らかにする。本年度中は、脳の性決定に重要な遺伝子であるfruitlessを発現するドーパミン神経の一部におけるHr38の発現が記憶の成立に重要であることを確認した。これまでの研究で、これらの細胞においてHr38を過剰発現させると、本来ならば短期記憶しか成立しない短時間の条件付けでも長期記憶が成立する事が分っている。令和5年度には、同じ細胞群でRNAiを発現させてHr38のノックダウンを行い、ドーパミン神経全体でのノックダウンと同じように長期記憶の維持に障害が見られるかを検証する。さらに、Hr38の発現量によってドーパミン神経の形態が変化するかを明らかにする予定である。また、令和4年度にはこれまでの研究内容をまとめ論文の執筆を行った。令和5年度中に本論文の投稿と出版を目指している。

多くの動物は過去の経験から学習し、記憶によって行動を変化させることで生存や生殖の競争を勝ち抜こうとする。私はこれまでにショウジョウバエを用いて、神経活動依存的に発現する初期応答遺伝子Hr38が長期記憶の維持に必要であることを見出した。また、一部のドーパミン神経におけるHr38の発現が長期記憶の維持に関わることを明らかにした。本研究では、ショウジョウバエの求愛条件付けをモデルとして、神経活動が遺伝子発現を介してドーパミン神経の機能を制御し、ひいては記憶を制御する新規な神経メカニズムの解明を目指す。特に、神経活動依存的なHr38の発現に着目し、それによって記憶に関わるドーパミン神経に起こる変化、及びその変化がもたらされる分子機構について、遺伝学的・生理学的・分子生物学的アプローチから明らかにする。本年度中は、脳の性決定に重要な遺伝子であるfruitlessを発現するドーパミン神経の一部におけるHr38の発現が記憶の成立に重要であることを確認した。これまでの研究で、これらの細胞においてHr38を過剰発現させると、本来ならば短期記憶しか成立しない短時間の条件付けでも長期記憶が成立する事が分っている。令和5年度には、同じ細胞群でRNAiを発現させてHr38のノックダウンを行い、ドーパミン神経全体でのノックダウンと同じように長期記憶の維持に障害が見られるかを検証する。さらに、Hr38の発現量によってドーパミン神経の形態が変化するかを明らかにする予定である。また、令和4年度にはこれまでの研究内容をまとめ論文の執筆を行った。令和5年度中に本論文の投稿と出版を目指している。