恐怖記憶を支える脳領域横断的なセルアセンブリ相互作用の時空間ダイナミクス

支持恐惧记忆的大脑区域细胞组装相互作用的时空动态

基本信息

批准号：
22K19483
负责人：
水関健司
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
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

記憶には複数の脳領域が関与し、各脳領域において同期して活動する神経細胞の集団（セルアセンブリ）が関わる。しかし、「セルアセンブリは領域を跨いでどのように相互作用して記憶の一連の過程に関わるか」という根本的な問いは未解明である。この状況を打開するため、我々は多脳領域同時・大規模電気生理学計測と恐怖条件付け学習を組み合わせる技術を開発した。この技術を用いて、恐怖条件付け学習による恐怖記憶の形成前から消去後まで連続して海馬・扁桃体・前頭前野の神経活動を記録した大規模なデータを数理的に解析し、恐怖記憶を支える脳領域横断的なセルアセンブリ相互作用の時空間ダイナミクスを明らかにすることを目指した。まず、記憶の形成時（恐怖条件付け学習時）や想起時に、非条件刺激、条件刺激、立ちすくみ反応を表現する神経細胞群を同定した。次に、それらの細胞群が記憶の固定化に重要と考えられている睡眠時にどのように活動するかを調べた。その結果、海馬・扁桃体・前頭前野において、多くの細胞がレム睡眠中またはノンレム睡眠中に活動が亢進すること、レム睡眠中に活動が亢進する細胞とノンレム睡眠中に活動が亢進する細胞では、記憶の形成時と想起時の反応や、高周波の脳波による活動の変調に有意な差があることを見出した。

记忆涉及多个大脑区域，以及每个大脑区域中同步作用的神经元（细胞组装）群体。但是，基本的问题是：“细胞组件如何跨区域相互作用以涉及一系列记忆过程？”不清楚。为了克服这种情况，我们开发了一项技术，该技术将同时大规模的电生理测量与恐惧条件学习结合在一起。使用这种技术，我们数学分析了大规模数据，这些数据记录了海马，杏仁核和前额叶皮层在恐惧记忆中的形成，直到擦除后，直到擦除恐惧记忆的形成，直到擦除后，一直从形成恐惧记忆的形成，并旨在阐明跨大脑互动的跨恐惧记忆的时空动态。首先，我们确定了一组神经元，这些神经元在记忆形成（在恐惧条件学习过程中）和回忆期间表达无条件的刺激，条件刺激和站立反应。接下来，我们研究了这些细胞组在睡眠期间的作用，这对于记忆固定很重要。结果，我们发现海马，杏仁核和前额叶皮层中的许多细胞在REM或非REM睡眠期间的活性增加，并且在记忆形成和回忆过程中的反应存在显着差异，并且在REM睡眠和REM睡眠中增加的细胞之间增加的细胞中高频EEG引起的活性调节。