In vivo神経動態イメージングによる記憶長期化過程の解明

通过体内神经动力学成像阐明记忆延长过程

• 批准号: 22H00432
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 27.21万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00432/
• 关键词: 脳・神経; 長期記憶; 分子

本年度の研究では、以下の3点に焦点を絞り、研究を推進した。すなわち、1) 逆シナプスタグ化機構解明を糸口にした、長期貯蔵される連合記憶シナプス情報表現の解読のための各種細胞内情報伝達シグナル計測について、基盤的検討を実施した。2）連合記憶長期貯蔵を規定する皮質-皮質下回路を新たに解明するための条件整備を進めた。3）遠隔記憶貯蔵メカニズム操作による長期記憶表現型修飾を実現するための条件検討を開始した。初年度である令和4年度においては、特に、シナプスレベルでの逆シナプスタグ生成・維持に寄与するカルシウム・CaMKII　シグナルの可視化実験手法等を構築していった。その間に作出したプローブ構造の検証を目的として、CaMKII-alpha分子の知的障害変異体の点変異活性相関を検討し、その変異の多くがgain-of-funtion 変異である可能性を明らかにした（Fujii et al. Front. Mol. Neurosci., 2022）。加えて、広範囲で2光子顕微鏡イメージングを実現する簡便なプラスチック膜による脳表観察窓作成方法の開発にも関与した（Manita et al. JoVE, 2022）。さらに、遠隔記憶形成時における大脳皮質とその他の部位の間の新たなconnectivity制御の可能性を見出した。また、E-SARE　陽性細胞のin vivo同定と、神経活動同時計測により、オペラント学習過程における柔軟な脳活動動態の遷移に関する予備的検討を開始した。

This year's research is focused on the following three points: 1) The mechanism of reverse transcription is analyzed, and the long-term storage is performed. The information expression of the joint memory is analyzed, and various intracellular information is measured. The analysis of the substrate is performed. 2) The long-term storage of associative memory is regulated by the cortical and subcortical circuits. 3) Long term memory phenotypic modification in the operation of remote memory storage and storage In the first year and the fourth year, we will construct the visualization method of the reverse system generation, maintenance and transmission, CaMKII and so on. The purpose of this study is to investigate the molecular structure of CaMKII-alpha and to explore the possibility of gain-of-contribution variation (Fujii et al. Front. Mol. Neurosci., 2022）。The development of a simple method for the preparation of optical micromirrors by adding and expanding optical micromirrors (Manita et al. JoVE, 2022) The possibility of new connectivity between the cortex and other parts of the brain during the formation of distant memories has been revealed. In vivo identification of E-SARE positive cells, simultaneous measurement of neural activity, and preparation for the study of soft tissue dynamic migration during learning

项目成果

Multiplex imaging of neural activity and signaling dynamics.

神经活动和信号动力学的多重成像。

• 发表时间: 2017
• 作者: Moriya Y;Kasahara Y;Hall FS;Uhl GR;Ikeda K;Sora I;Bito H.
• 通讯作者: Bito H.

A stepwise recruitment of cortical active ensembles into Arc-based engram cells during tone-reward associative memory formation

在音调奖励联想记忆形成过程中，皮质活性整体逐步招募到基于 Arc 的印迹细胞中

• 发表时间: 2022
• 作者: Leonie S. Brebner;Michiko Okamura;Yayoi Kondo;Tatsushi Yokoyama;Ranmaru Shimoda;Ryang Kim;Hiroyuki Okuno;Haruhiko Bito
• 通讯作者: Haruhiko Bito

In Vivo Wide-Field and Two-Photon Calcium Imaging from a Mouse using a Large Cranial Window

使用大颅窗对小鼠进行体内宽视场和双光子钙成像

• DOI: 10.3791/64224
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Visualized Experiments
• 作者: Manita S;Shigetomi E;Bito H;Koizumi S;Kitamura K
• 通讯作者: Kitamura K