腹側海馬台近位部(Sub2)におけるコネクション解析による情動記憶の神経基盤解明

通过近端腹侧下托（Sub2）的连接分析阐明情绪记忆的神经基础

基本信息

批准号：
19K16280
负责人：
石原義久
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences (2021-2022)Toho University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-03-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

代表者は、これまで海馬台（subiculum）の神経解剖学的解析を行なってきた。海馬台は学習や記憶形成に関わると共に、認知症やてんかんの発生源でもある海馬体の情報の出力部に当たる重要な脳部位であるが、その形態の曖昧さ・複雑さから他の海馬体領域に比べて研究が遅れてきた。そこで、免疫組織化学的方法を用いて海馬台の細胞構築を分析した結果、海馬台が海馬台遠位部（Sub1）と近位部（Sub2）に明瞭に区分でき、各サブ領域が複数の層構造を示すことが明らかになり、Sub1／Sub2の割合の変化をマウスおよびラットの海馬台の背側－腹側方向において確認してきた。その後、海馬台の各領域の投射関係および機能的意義を明らかにすべく、熊本大学（福田孝一ラボ）並びにベルリン・シャリテ医科大学（Prof. Dr. Imre Vidaラボ）との共同研究を推進し、Sub1・Sub2のコネクション関係と電気生理学的特性を探求し、複数の成果を得た。一例を挙げると、Sub2から情動に関係の深い側坐核や中隔核への密な投射が確認され、それらの領域への投射ニューロンが腹側のSub2に集中していることが明らかになった。なお、成果については、日本解剖学会および日本神経科学学会の学術大会にて発表した。2022年からは、生理学研究所（窪田芳之ラボ）へと移籍し、運動野のニューロンの棘突起解析を開始した。現在、cranial window手術を施した遺伝子改変マウスに運動学習をさせつつ、スパインの動態を2光子顕微鏡で観察している。このプロジェクトに関しては、CREST細胞内ダイナミクスの領域会議にオブザーバー参加した。運動学習が上達するためには、成功／失敗に伴う情動経験の蓄積が必要であり、報酬系とコネクションを持つSub2が関係している可能性が高い。そこで、運動学習中のマウスを用いて、運動野と同時に海馬台の解析も進めている。

该代表一直在对下托进行神经解剖学分析。下托是大脑中参与学习和记忆形成的重要部分，也是海马结构的信息来源，而海马结构是痴呆和癫痫的根源。然而，由于其形状的模糊性和复杂性，其他海马形成区域的研究已经落后。因此，使用免疫组织化学方法分析下托的细胞结构的结果显示，下托可以清楚地分为远端下托（Sub1）和近端下托（Sub2），并且每个子区域具有多个子区域。下托呈现层状结构，在小鼠和大鼠的下托背腹方向上已证实Sub1/Sub2比率的变化。随后，为了明确下托各区域的投影关系和功能意义，我们与熊本大学（Koichi Fukuda实验室）和柏林夏里特医科大学（Prof. Dr. Imre Vida实验室）进行了联合研究探索。研究人员对Sub1和Sub2的连接关系和电生理特征进行了研究，并获得了一些结果。例如，已经确认了从Sub2到与情绪密切相关的伏隔核和隔核的密集投射，并且已经清楚这些区域的投射神经元集中在腹侧的Sub2。研究结果在日本解剖学会和日本神经科学学会的学术会议上发表。 2022年，他转入国立生理科学研究所（久保田芳幸实验室），开始分析运动皮层神经元的棘突。目前，我们允许接受颅窗手术的转基因小鼠学习运动，同时使用双光子显微镜观察它们的脊柱动态。关于这个项目，我作为观察员参加了CREST细胞内动力学会议。为了提高运动学习，需要积累与成功/失败相关的情感体验，而与奖励系统有关的Sub2很可能参与其中。因此，使用正在进行运动学习的小鼠，我们也在分析运动皮层的同时分析下托。