活動の高い神経細胞が記憶において担う役割の解明

海馬においてリップルと呼ばれる特徴的な脳波が発生する時、記憶に関わる細胞が活動する。リップルは主にノンレム睡眠時や無動覚醒時に発生し、記憶の固定化に関与すると考えられている。リップルの波形は多様であり、波形の類似したリップルは類似した細胞集団の活動を伴うことが知られている。しかし、リップルの波形とマウスの置かれた状況・状態との対応は明らかになっていない。それに加え、従来の研究は記憶との関連を調べるために短期的な観察が行われることが多く、リップルの長期的な動態は明らかではない。そこで、本研究ではリップルがどのように長期変動するかを調べるため、マウスの海馬に記録電極を埋め込み、自由行動下で24時間にわたり慢性的にリップルを観察した。その結果、まず、リップルの発生頻度が24時間、あるいはノンレム睡眠、無動覚醒の間に規則的な変動を示すことを明らかにした。また、リップルの波形の変動についても調べると、同様に規則的な変動を示すことを明らかにした。さらに、マウスを新奇環境に提示し、新しい情報の存在下で24時間にわたりリップルを観察した。記録したリップルの波形をクラスタリングにより分類した結果、新奇環境では特定の波形のリップルが発生しやすくなることを示した。以上の結果から、リップルにより伝達される情報は時間帯やマウスの状態によって変化すること、さらに特定の波形のリップルが発生する時に新たに獲得した情報が伝達されることを示唆した。

海馬においてリップルと呼ばれる特徴的な脳波が発生する時、記憶に関わる細胞が活動する。リップルは主にノンレム睡眠時や無動覚醒時に発生し、記憶の固定化に関与すると考えられている。リップルの波形は多様であり、波形の類似したリップルは類似した細胞集団の活動を伴うことが知られている。しかし、リップルの波形とマウスの置かれた状況・状態との対応は明らかになっていない。それに加え、従来の研究は記憶との関連を調べるために短期的な観察が行われることが多く、リップルの長期的な動態は明らかではない。そこで、本研究ではリップルがどのように長期変動するかを調べるため、マウスの海馬に記録電極を埋め込み、自由行動下で24時間にわたり慢性的にリップルを観察した。その結果、まず、リップルの発生頻度が24時間、あるいはノンレム睡眠、無動覚醒の間に規則的な変動を示すことを明らかにした。また、リップルの波形の変動についても調べると、同様に規則的な変動を示すことを明らかにした。さらに、マウスを新奇環境に提示し、新しい情報の存在下で24時間にわたりリップルを観察した。記録したリップルの波形をクラスタリングにより分類した結果、新奇環境では特定の波形のリップルが発生しやすくなることを示した。以上の結果から、リップルにより伝達される情報は時間帯やマウスの状態によって変化すること、さらに特定の波形のリップルが発生する時に新たに獲得した情報が伝達されることを示唆した。