海馬体の領域間・細胞間の動的相互作用

海马结构区域和细胞之间的动态相互作用

基本信息

批准号：
15H06549
负责人：
水関健司
金额：
$ 0.92万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06549/
关键词：
海馬内嗅領皮質記憶スパイク間隔スパイク伝達効率

项目摘要

本研究は、記憶に重要な海馬・内嗅領皮質の回路で、脳領域間ならびに神経細胞間の相互作用・機能的結合が学習や経験によってどのように変化するかを調べることを目標とした。そのために、記憶課題中ならびに記憶固定に重要な睡眠中のラットの海馬・内嗅領皮質の両方から１００個以上の神経細胞の発火とフィールド電位を同時記録したデータを使って、興奮性細胞・抑制性細胞の細胞種を識別して、領域間ならびに細胞間の相互作用と記憶・行動の相関を解析した。具体的には、神経細胞発火のcross-correlogram, 海馬・内嗅領皮質の亜領域間のシータ波・ガンマ波のパワーとコヒーレンス、個々の神経細胞の発火とシータ波・ガンマ波の相関などを調べることにより領域間・細胞間の相互作用を定量化し、それらが学習の過程でどのように変化するかを調べた。その結果、スパイク伝達効率がシナプス前・後の細胞の発火頻度にかかわらず、文脈依存性である細胞ペアーを見出した。さらに、場所記憶課題を行う前後の睡眠中のスパイク伝達効率を比較した結果、学習前に比べて学習後に有意にスパイク伝達効率が上がるペア、ならびに下がるペアを見出した。スパイク伝達効率の文脈依存性や長期の変化が、新たな学習を行い課題を習得していく過程でどのように変化していくのかの解析を進めている。またスパイク伝達効率が学習後に変化した細胞ペアと変化しない細胞ペアを比較して、それらの細胞ペアが表現している受容野の安定性や情報の内容の違いを調べることにより、スパイク伝達効率の変化の生理的意味を明らかにしつつある。さらに、個々の細胞のスパイク間隔ならびにその相対的なばらつきが情報をコードし、文脈依存的・脳状態依存的・脳領域依存的に変化することを見出した。

这项研究旨在研究大脑区域和神经元之间的相互作用和功能连接如何随海马和内嗅皮层电路的学习和经验而变化，这对于记忆很重要。为此，数据被用来同时记录从记忆任务和睡眠期间大鼠海马和内嗅皮层的100多个神经元的发射和现场电位，这对于记忆固定很重要，以识别兴奋性和抑制性细胞的细胞类型，并分析区域间相互作用和记忆互动之间的相关性。具体而言，我们通过检查神经元放电的交叉不正确图，theta和γ波之间的跨区域和连贯性来量化区域间和细胞 - 细胞相互作用，以及海马和肠胃皮质的子区域之间的theta和γ波，以及在theta和γ波之间进行的神经元波的射击过程和研究过程中的theta和γ波之间的相关性。结果，我们发现了与上下文相关的细胞对，而不论突触前和突触后细胞发射的频率如何。此外，在比较执行位置记忆任务前后睡眠期间尖峰传播的效率时，我们发现对学习后与学习前相比，学习后的峰值传递效率显着提高了峰值传输效率，以及减少的对。当我们学习新的学习并获得任务时，我们正在分析上下文依赖上下文和长期变化的变化。此外，通过比较在学习后尖峰传递效率发生变化且不变化的细胞对，我们现在正在通过检查接收场的稳定性以及这些细胞对表达的信息的含量来阐明峰值传输效率变化的生理含义。此外，我们发现，尖峰间隔及其对单个细胞的相对变化编码信息并以上下文依赖性，脑状态依赖性和大脑区域依赖性方式变化。