光遺伝学的な軸索活動の観察と操作による持続的注意を司る神経回路動態の解明

通过光遗传学观察和轴突活动操纵来阐明控制持续注意力的神经回路动力学

• 批准号: 14J09497
• 负责人: 宮本 大祐
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J09497/
• 关键词: 睡眠・覚醒; 記憶; 軸索; 光遺伝学; 大脳皮質; 海馬; 感覚皮質; 運動皮質

覚醒時と睡眠時における長距離軸索投射を用いた大脳皮質の情報連絡についての研究を進めた。当研究をScience誌に前年度に投稿し、前年度から今年度にかけてリバイス実験及び解析を行い、受理された。リバイスにおいては、オンライン自動睡眠判定を用いた刺激の正確性や、断眠時におけるデルタ刺激による記憶の向上について確認した。床面認識課題の海馬依存性について検討するために、理化学研究所・脳科学総合研究センターMcHugh研究室と共同研究を行った。海馬の出力領域となるCA1領域からの出力を抑制するために、CaMKIIα-Creマウスの海馬にAAV-Flex-mCherry又はAAV-Flex-TeTX-mCherryを注入した。TeTX (テタヌストキシン) により軸索終末からの神経伝達物質放出を抑制できる。TeTXが機能しているかどうかをVAMP2の免疫染色により確認した。Subiculum領域におけるVAMP2の発現はAAV-Flex-TeTX-mCherryの注入により減少した。以上よりTeTXが海馬CA1領域からの出力を抑制することを確認した。そして、各種行動試験を用いて、海馬CA1領域からの出力の抑制が行動に与える影響を検討した。海馬CA1領域からの出力の抑制は海馬依存的である物体位置認識試験及び文脈依存的恐怖条件付け試験における成績を低下させたが、床面認識課題には影響を与えなかった。これらより、床面認識課題は海馬非依存的であると考えられる。また、プラスミドを用いて目的遺伝子をマウスに導入するために、理化学研究所脳科学総合研究センター下郡研及びウィスコンシン大学マディソン校よりインウテロエレクトロポレーションを習得した。

The study of long-distance axonal projection between wake-up and sleep-time is progressing. When the research is submitted to Science in the previous year, the previous year is submitted to Science in the current year, and the analysis is conducted and accepted. Automatic sleep determination, validity of stimulus, and upward confirmation of memory during sleep deprivation Research on hippocampus dependence of bed surface cognition, Institute of Physical Chemistry, McHugh Research Institute CA1 field, CAMKIIα-Cre field, CAMKIIα- TeTX (temperature control) is an inhibitor of axonal end-to-end release of neurotransmitter substances. TeTX function is confirmed by immunostaining of VAMP2. VAMP2 appears in the Subiculum field and decreases in AAV-Flex-TeTX-mCherry injection. It is confirmed that TeTX has suppressed its contribution in the hippocampus CA1 field. In addition, various action tests were conducted to investigate the effects of inhibition on hippocampus CA1. Hippocampus CA1 field: inhibition of hippocampus dependent object position recognition test and context dependent terror condition test results are low, bed surface recognition problem is affectedこれらより、床面认识课题は海马非依存的であると考えられる。The Institute of Physical and Chemical Sciences and Research Institute of Science and Technology of China University of Science and Technology

项目成果

触覚学習における体性感覚皮質-運動皮質間回路の役割

体感皮层-运动皮层回路在触觉学习中的作用

• 发表时间: 2014
• 作者: Miyamoto D;Inutsuka A;Kamoshida A;Boehringer R;Odagawa M;Matsuki N;McHugh TJ;Yamanaka A;Murayama M.;宮本大祐
• 通讯作者: 宮本大祐

Cerebral cortex circuits for perceptual memory consolidation during sleep

睡眠期间感知记忆巩固的大脑皮层电路

• 发表时间: 2017
• 作者: D. Miyamoto;D. Hirai;C. C. A. Fung;A. Inutsuka;M. Odagawa;R. Boehringer;C. Adaikkan;C. Matsubara;N. Matsuki;T. Fukai;T. J. McHugh;A. Yamanaka & M. Murayama
• 通讯作者: A. Yamanaka & M. Murayama

ＮＲＥＭ睡眠時の皮質トップダウン入力による知覚記憶の固定化

NREM 睡眠期间皮质自上而下输入巩固知觉记忆

• 发表时间: 2016
• 作者: D. Miyamoto;D. Hirai;C. C. A. Fung;A. Inutsuka;M. Odagawa;R. Boehringer;C. Adaikkan;C. Matsubara;N. Matsuki;T. Fukai;T. J. McHugh;A. Yamanaka & M. Murayama
• 通讯作者: A. Yamanaka & M. Murayama

体性運動連合を用いる触覚記憶を評価する物体床面認識試験の開発

开发使用躯体运动关联评估触觉记忆的物体地板识别测试

• 发表时间: 2014
• 作者: 宮本大祐;犬束歩;鴨志田敦史;松木則夫;山中章弘;村山正宜
• 通讯作者: 村山正宜

大脳皮質内トップダウン入力による触覚記憶固定化機序の探求

通过大脑皮层自上而下的输入探索触觉记忆巩固机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 平井大地;宮本大祐;村山正宜
• 通讯作者: 村山正宜