Integration of the adult-born neurons into memory circuits during sleep

睡眠期间成年神经元整合到记忆回路中

• 批准号: 15F15408
• 负责人: 坂口 昌徳
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15408/
• 关键词: 記憶; 新生ニューロン; 睡眠; 恐怖記憶

ほ乳類の成体脳では、稀な例外を除きニューロンは新生しない。この例外的現象が起こる場所として、ヒトを含む成体海馬内に存在する歯状回という組織がある。歯状回では神経幹細胞からニューロンの新生が生涯続く。この新生ニューロンを上手く利用することで再生医療に応用されることが期待されている(Akers and Sakaguchi* et al., Stem Cells, 2018　Feb)。新生ニューロンは成熟にともない、既存の神経回路に組込まれながら協調して機能回路を形作ると考えられている。これは細胞の数自体の増減を想定していない既存の記憶メカニズム概念とは大きく異なる可能性がある(Aimone and Gage, Neuron, 2011, v33, p1160)。今回我々は、光遺伝学の技術を用い、新生してからの期間が一定(例えば生まれてから4週後)のニューロンを、特定の睡眠期に焦点を当て、その興奮制御が可能なシステムを開発した。このシステムはリアルタイムで睡眠を判定しながら、新生ニューロンの興奮だけを一過性に高い時間分解能で制御できる点で画期的である。そしてこのシステムを用い、特定の発生期にある新生ニューロンの睡眠中の興奮が、恐怖記憶の固定化に必要であることを見出した。また予想したとおり、睡眠中に新生ニューロンが海馬非依存性の記憶に果たす役割は大きくないことも見出された。これは新生ニューロンの睡眠との機能的相関関係を示した初めての研究であり、今後このメカニズムを詳細に解析することで、ヒト脳がもつニューロンの新生を利用した再生医療への応用へ貢献できると考えられる。

In addition to the adult milk, the rare exception is the new birth. The exception to this phenomenon is the existence of dentate gyrus in the hippocampus. The neural stem cells grow and regenerate in the dentate gyrus. (Akers and Sakaguchi* et al., Stem Cells, 2018 Feb)。The new generation is mature, the existing neural circuits are organized, and the functional circuits are formed. The number of cells in a cell increases or decreases automatically, and the number of cells in a cell decreases or decreases automatically (Aimone and Gage, Neuron, 2011, v33, p1160). Now, we can use the technology of optical genetics to develop a new life cycle for a certain period (e.g., 4 weeks after birth), a new life cycle, a specific sleep cycle, and a new excitation control system. The time of sleep is determined by the time of sleep, the time of excitation, the time of high resolution, and the time of control. In this case, it is necessary to use a specific period of development to stimulate sleep and to immobilize terror memories. In the process of sleep, the hippocampus is newly born and the memory is not dependent on the brain. The relationship between the new generation and the sleep function is shown in the initial research, and the future research is analyzed in detail.

项目成果

Effect of context exposure after fear learning on memory generalization in mice.

• DOI: 10.1186/s13041-015-0184-0
• 发表时间: 2016-01-08
• 期刊: Molecular brain
• 影响因子: 3.6
• 作者: Fujinaka A;Li R;Hayashi M;Kumar D;Changarathil G;Naito K;Miki K;Nishiyama T;Lazarus M;Sakurai T;Kee N;Nakajima S;Wang SH;Sakaguchi M
• 通讯作者: Sakaguchi M

Function of the adult-born neurons in memory consolidation during sleep

成年神经元在睡眠期间记忆巩固中的功能

• 发表时间: 2018
• 作者: Kumar D;Koyanagi I;Carrier-Ruiz A;Vergara P;Sugaya Y;Srinivasan S;Kasuya M;Yu T-S;Vogt K;Muratani M;Ohnishi T;Singh S;Teixeira CM;Nondhalee P;Naoi T;Mchugh TJ;Kernie SG;Kano M;Sakurai T;Yanagisawa M;Sakaguchi M
• 通讯作者: Sakaguchi M

新生ニューロンの光制御にて明らかにする記憶と睡眠の関係

通过新生神经元的光控制揭示记忆和睡眠之间的关系

• 发表时间: 2016
• 作者: 坂口昌徳;Deependra Kumar;林政信;林Xifang;Gopakumar Changarathil;櫻井武
• 通讯作者: 櫻井武

成体脳に新生するニューロンの光制御により明らかにする,睡眠中の記憶形成機構

通过对成人大脑中产生的神经元的光学控制揭示睡眠期间记忆形成的机制

• 发表时间: 2015
• 作者: Kashiwagi M;Kanuka M;Sakaguchi M;Itohara S;Hayashi Y;高柳広;坂口昌徳;坂口昌徳
• 通讯作者: 坂口昌徳

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