記憶の固定化を支えるシナプス結合の変化とその制御機構

支持记忆巩固的突触连接的变化及其控制机制

基本信息

批准号：
20K06860
负责人：
宮脇寛行
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022)Osaka City University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06860/
关键词：
神経生理学記憶固定化大規模電気生理学恐怖学習睡眠

项目摘要

記憶は覚醒時の経験を通して獲得され、その後の睡眠中などに安定な形へと固定化される。この一連の過程の中で、その記憶の責任部位が変化してゆくことが知られている。このことは、脳領域横断的な神経ネットワークが記憶プロセスにともない変化していることを示唆している。一方、個々の脳領域内では、記憶の獲得時に活性化した神経細胞群が記憶の想起の際に再び活性化していることが報告されている。これは、それぞれの脳領域の局所ネットワークは、記憶のプロセスを通して比較的安定していることを示唆している。このように、脳領域間ネットワークと局所ネットワークのレベルでは、それらのダイナミクスが大きく異ることが示唆されている。しかし、これらの異なるダイナミクスのネットワークがどのように組み合わされることで、記憶機能が支えられているのかは不明である。この点を検討するため、前年度までに自由に行動しているラットの脳の３つの領域から同時に、大規模電気生理学記録を行う手法を確立し、記憶の獲得にともない脳領域横断的な同期活動が生じるようなることを明らかにし、これらの同期活動に脳波上の速いオシレーションが関与していることを示唆する結果を得ていた。速い脳波オシレーションは細胞集団の一過的な同期発火をともなうことから、シナプスの可塑的な変化を誘導するのに適した活動パターンであると考えられている。そこで本年度は、速い脳波オシレーションが脳領域横断的なネットワークの変化を駆動している可能性を検討することを目指し、脳波オシレーションのリアルタイム検出アルゴリズムの構築・改良を行った。さらに、既に記録されたデータを用いてアルゴリズムの検証を行い、実用に耐えるレベルの検出精度を達成できることを確認した。

记忆是通过觉醒的经验获得的，并在随后的睡眠期间固定为稳定的形式。众所周知，在这一系列过程中，内存的责任将改变。这表明整个神经网络的大脑区域正在随着记忆过程而变化。另一方面，据报道，在每个大脑区域，在记忆记忆时，在记忆采集时激活的神经细胞组被激活。这表明每个大脑区域的本地网络通过内存过程相对稳定。因此，建议这些动态在间歇网络和本地网络的级别上有很大差异。但是，未知这些不同的动态网络如何支持内存功能。为了检查这一点，从大鼠大脑的三个区域中建立了一种大规模的电生理记录，该区域是前一年自由起作用的，他透露了他的记忆活动将发生，表明这些同步活动涉及窃取脑波。快速脑波振荡被认为是一种活动模式，适用于诱导细胞组过度同步的突触变化。因此，今年，脑电图将构建和改善脑电图的真实时间检测算法，以研究快速脑波振荡正在推动整个大脑区域的跨脑区域变化的可能性。此外，已经证实，使用已经记录的数据并实现了可以承受实际使用的检测准确性的数据，对该算法进行了验证。