イメージングと光操作を用いたクローズドループ制御による記憶の形成と想起

通过使用成像和光学操纵的闭环控制来形成和检索记忆

基本信息

  • 批准号:
    22K19482
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ある神経回路の機能を調べるには、神経回路が欠損した場合の表現系を調べる実験や、神経回路の活動を詳細に調べる実験が有効である。こうした解析により、記憶や認知機能に必要な脳領域が特定され、それらの領域内の特徴的な神経活動が明らかになってきた。しかし、記憶や認知機能の処理における神経回路の詳細な活動の役割を因果的に検証することは困難であった。そこで本研究では、クローズドループ制御によって神経活動を精密に制御することで神経活動と記憶や認知機能との関係を明らかにする。神経活動の測定と操作を簡便に行うためには頭部を固定した条件下でマウスに記憶・学習課題に取り組ませることが望ましい。そこでまず頭部固定のマウスに様々な感覚刺激を組み合わせて与え連合記憶を形成する課題を確立した。その結果、条件刺激の提示によって条件づけ反応が表出したことから、記憶形成、想起が確認できた。さらに、こうしたマウスの神経活動を広い脳領域から測定するための、神経活動イメージング系の確立に取り組んだ。蛍光カルシウムセンサーjGCaMP8の遺伝子導入やイメージングの条件検討を進め、感度良く活動を測定することに成功した。さらに同時にオプトジェネティクスを用いて神経活動を操作するため、赤色光感受性のイオンチャネルChrimsonを導入した。赤色光を照射することでjGCaMPの蛍光強度上昇を観察することができた。また、Chrimsonを導入しないで赤色光を照射した場合はjGCaMPの蛍光強度上昇は認められなかったことから、蛍光強度上昇はChrimsonの活性化によるものと考えられる。一連の実験によって確立したセットアップを用いることで、記憶と神経活動の因果関係を検証できると考えられる。
あ る god 経 を tuning loop の function べ る に は, god 経 loop が owe damage し た occasions の is を performance tuning べ る be 験 や, god 経 loop の activities detailed に を べ る be 験 が have sharper で あ る. こ う し た parsing に よ り や cognitive function and memory に necessary な 脳 domain specific さ が れ, そ れ ら の の within the territory of 徴 な god 経 activity が ら か に な っ て き た. し か し や cognitive function and memory の 処 Richard に お け る god 経 loop の な activities detailed cutting を causal に の service card 検 す る こ と は difficult で あ っ た. そ こ で this study で は, ク ロ ー ズ ド ル ー プ suppression に よ っ て 経 god "を precision に royal す る こ と で god 経 activity と memory や cognitive function と の masato を and Ming ら か に す る. God の 経 activity determination と line operation simple を に う た め に は を head fixed し た conditions で マ ウ ス に に memory, learning subject group take り ま せ る こ と が hope ま し い. そ こ で ま ず head fixed の マ ウ ス に others 々 な feeling 覚 exciting を group み close わ せ て and え commissure memory を form す を る subject established し た. そ の results, conditioned stimulus の prompt に よ っ て conditions づ け anti 応 が table out し た こ と か ら, memory formation, remind of が confirm で き た. さ ら に, こ う し た マ ウ ス の god 経 activity を hiroo い 脳 field か ら determination す る た め の, god 経 イ メ ー ジ ン グ is の establish に group take り ん だ. 蛍 light カ ル シ ウ ム セ ン サ ー jGCaMP8 の posthumous son 伝 import や イ メ ー ジ ン グ beg を into め 検 の conditions, determination of good sensitivity く activity を す る こ と に successful し た. さ ら に simultaneously に オ プ ト ジ ェ ネ テ ィ ク ス を with い て god を 経 activity す る た め, red light sensitivity の イ オ ン チ ャ ネ ル Chrimson を import し た. When red light を irradiates する とで とでjGCaMP 蛍 蛍, the intensity of the light increases by を観, する, とがで and た た. ま た, Chrimson を import し な い で を red light irradiation し た occasions は jGCaMP の 蛍 light intensity rose は recognize め ら れ な か っ た こ と か ら, 蛍 light intensity rose は Chrimson の activeness に よ る も の と exam え ら れ る. For の be 験 に よ っ て establish し た セ ッ ト ア ッ プ を with い る こ と で 経 activity, memory と god の causal masato is を 検 card で き る と exam え ら れ る.

项目成果

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专利数量(0)
Neural dynamics regulating a transition between memory retrieval and forgetting
调节记忆检索和遗忘之间过渡的神经动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kitajima Yasuo;Suzuki Naoki;Yoshioka Kiyoshi;Izumi Rumiko;Tateyama Maki;Tashiro Yoshitaka;Takahashi Ryosuke;Aoki Masashi;Ono Yusuke;柴田 淳史;野村洋
  • 通讯作者:
    野村洋
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野村 洋其他文献

葛藤環境における報酬探索行動を促進する大脳皮質-脳幹回路
大脑皮层-脑干回路促进冲突环境中寻求奖励的行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    人羅(今村) 菜津子;本宿 雄基;齋藤 瞭毅;曽我 卓司;野村 洋;南 雅文
  • 通讯作者:
    南 雅文
抗酸化システム阻害をターゲットとした新規クラスター化合物Ag5の細胞死誘導メカニズムの解明
阐明Ag5的细胞死亡诱导机制,这是一种针对抗氧化系统抑制的新型簇化合物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    西村 京華;久保 絢女;清水目 倫太郎;人羅(今村) 菜津子;南 雅文;野村 洋;鎌田 諒
  • 通讯作者:
    鎌田 諒
内側前頭前皮質から中脳水道周囲灰白質への神経投射の活性化は葛藤環境で恐怖を克服することを促進する
从内侧前额叶皮层到导水管周围灰质的神经投射的激活促进克服冲突环境中的恐惧
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    本宿 雄基;曽我 卓司;齋藤 瞭毅;宮上 祐里佳;森 翠;野村 洋;南 雅文;香月 博志;人羅(今村) 菜津子
  • 通讯作者:
    人羅(今村) 菜津子
記憶・学習に関連する結節乳頭核ヒスタミン神経細胞の活動
结节乳头核组胺神经元与记忆和学习相关的活动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    西村 京華;久保 絢女;清水目 倫太郎;人羅(今村) 菜津子;南 雅文;野村 洋
  • 通讯作者:
    野村 洋
前帯状皮質から中脳水道周囲灰白質への神経投射の活性化はマウスの探索行動を増大させる
从前扣带皮层到导水管周围灰质的神经投射的激活增加了小鼠的探索行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    齋藤 瞭毅;人羅(今村) 菜津子;五十嵐 ひかる;高橋 大樹;池谷 裕二;南 雅文;野村 洋
  • 通讯作者:
    野村 洋

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    $ 4.08万
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    08J11329
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  • 资助金额:
    $ 4.08万
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