Deciphering Arc-dependent control of circuit dynamics underlying the consolidation of appetitive memories

解读巩固食欲记忆背后的电路动力学的电弧相关控制

• 批准号: 19F19810
• 负责人: 尾藤 晴彦
• 金额: $ 1.47万
• 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: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19810/
• 关键词: 脳・神経; カルシウム; Arc; 神経科学; 脳・神経; カルシウム; Arc; 神経科学

前初期遺伝子Arcは、記憶形成時に少数の高度に活性化されたニューロンで発現することを受入研究者らは明らかにしてきた。Arcは一度発現されると、活性化ニューロンの多くで、後期異シナプス性抑圧を誘導し、記憶・学習の制御に寄与する。しかしこのメカニズムの詳細は解明されていない。そこで、受入研究者は、記憶学習時のArc発現を可視化する実験系を提供した。一方、外国人特別研究員は、Arc誘導時の後期長期抑圧が、食欲調節における関連ニューロンのニューロン発火の調整に寄与し、この過程が食欲長期記憶固定に関連する回路動態に必要であるという仮説を検討することを本研究の目的とした。本研究を通じて、Arc活性化細胞集団を捕捉し、その活動計測を実施するための技術開発を実現した。さらにin vivoイメージングを使用してArc発現履歴に従ってニューロン発火パターンがどのように変動するかを記録した。このArc活性化細胞集団におけるArcノックアウトのインパクトを明らかにする実験系を構築した。以上より、Arc依存的メカニズムによって、記憶形成時に少数のニューロンが高度に活性化され、特徴的な活動を示すことが明らかになった。

宿主研究人员透露，在记忆形成后，直接的早期基因弧在少数高度激活的神经元中表达。一旦表达，ARC会在许多活化的神经元中诱导晚期异突触抑制，从而有助于调节记忆和学习。但是，这种机制的细节尚未澄清。因此，寄主研究人员提供了一个实验系统，该系统可在记忆学习过程中可视化弧表达。另一方面，外国研究人员的目的是检验以下假设：在食欲调节中，在相关神经元中，弧线期间的晚期长期抑制有助于调节神经元解散，并且此过程对于与食欲长期记忆固定相关的电路动力学是必不可少的。通过这项研究，我们意识到了捕获弧激活的细胞群体并进行活动测量的技术的发展。此外，使用体内成像来记录神经元的发射模式如何根据ARC表达史而波动。我们构建了一个实验系统，阐明了弧敲除在该弧激活的细胞群中的影响。从上面可以看出，在记忆形成期间，少数神经元被高度激活，并且由于弧依赖性机制而表现出独特的活性。