幼児期健忘を規定する遠隔記憶機能発達動態の分子細胞基盤解明

阐明定义儿童健忘症的远程记忆功能发育动力学的分子和细胞基础

• 批准号: 21J12706
• 负责人: 山下 りえ
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12706/
• 关键词: 幼児期健忘; 遠隔記憶; システムレベルの固定化; 免疫組織化学染色; 行動解析; 光遺伝学的操作; 脳の発達

成体マウスにおける記憶の研究から、記憶ははじめ海馬に保存されており、海馬依存的に想起されるが（近時記憶）、その後徐々に大脳皮質に統合され、想起における海馬依存性は減少し、皮質依存性が高くなることが知られている（遠隔記憶）。一方、幼児期の記憶には急速な忘却が起こることが知られており、遠隔記憶は生後の脳神経系の発達によって可能になると考えられている。しかし、発達過程において「いつ」「どのように」遠隔記憶が可能になるかは不明である。本研究は幼児期マウスを用いた行動解析、免疫組織化学染色、遺伝子発現操作、光遺伝学的手法により幼児期健忘の新たなメカニズムを明らかにすることを通して、遠隔記憶を可能にする発達的変化を明らかにすることを目指すものである。昨年度は幼児期マウスに対するウイルス投与の手法の開発を行ったが、遺伝子発現操作や神経活動操作を行う部位や注目するべき幼児期の記憶の性状を特定するためには幼児期マウスの記憶の記銘時、近時想起時、遠隔想起時の前頭前野や海馬の活性化を検証する必要があった。そこで本年度は前述の記憶の各段階における前頭前野と海馬の活性化を最初期遺伝子c-fosの免疫組織化学染色により検証した。その結果、幼児期の脳内情報表現は、これまで成体で知られているものと異なる可能性が示唆された。今後は、昨年度開発した幼児期マウスへのウイルス投与手法と本年度の実験結果を基に、幼児期の脳の遺伝子発現操作と光遺伝学的手法を用いて、幼児期特有の記憶機能を探索し、遠隔記憶の形成、保持に関する機能の発達過程を明らかにすることを目指す。

对成年小鼠的记忆研究表明，记忆最初存储在海马体中，并以海马体依赖性方式回忆（近期记忆），但随后逐渐融入大脑皮层，回忆的海马依赖性降低。高度依赖于皮质（远程记忆）。另一方面，众所周知，童年早期的记忆会迅速遗忘，而远距离记忆被认为是出生后大脑神经系统发育所导致的。然而，目前尚不清楚远程记忆在发育过程中“何时”以及“如何”成为可能。本研究旨在通过使用幼年小鼠的行为分析、免疫组织化学染色、基因表达操作和光遗传学技术来阐明儿童失忆症的新机制。去年，我们开发了一种给幼年小鼠注射病毒的方法，但为了确定基因表达和神经活动应该被操纵的区域以及婴儿记忆需要注意的特征，有必要记录婴儿的记忆有必要验证小鼠的前额叶皮层和海马体在记录、近期回忆和远程回忆过程中的激活情况。因此，今年，我们通过即早期基因c-fos的免疫组化染色，验证了上述记忆各个阶段的前额皮质和海马的激活情况。结果表明，婴儿期大脑中信息的表征可能与之前所知道的成人大脑中的信息表征不同。未来，我们将根据去年开发的对婴儿小鼠进行病毒注射的方法和今年的实验结果，利用婴儿大脑中的基因表达操作和光遗传学技术来探索婴儿特有的记忆功能。与远程记忆的形成和保留相关的功能的发育过程。