匂いの記憶・学習の分子生理学的研究

气味记忆与学习的分子生理学研究

基本信息

批准号：
16015286
负责人：
椛秀人
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

交尾を契機に雌マウスに形成される雄フェロモンの記憶は、フェロモン情報処理系(鋤鼻系)の最初の中継部位である副嗅球に生ずるシナプスの可塑的変化によって支えられている。フェロモンの記憶に加えて、申請者らはまた、新生仔ラットにおける匂い学習も優れたモデル系であると考え、そのメカニズムを解析してきた。新生仔ラットは、嗅覚と体性感覚に頼って外部環境との関係を発達させるため、この時期は匂いの条件付けが強く成立する感受性期なのである。事実、匂いと電撃を30分間1回対提示するだけで、この匂いに対する嫌悪学習が成立する。この匂い学習は、主嗅球の僧帽細胞と顆粒細胞の相反性シナプスが深く関わり、転写因子CREB(cyclic AMP response element binding protein)の発現とそのリン酸化を介して成立する。本研究では、これまでの成果を基盤として、匂いの記憶・学習の分子メカニズムの解明を目指し、下記の成果を得た。副嗅球の顆粒細胞にα-PKCが発現していることが明らかになっている。そこで今回、フェロモン記憶形成の臨界期に両側の副嗅球へPKCの選択的阻害薬であるGF109203X、0.5nmolを2回注入してその記憶阻害効果を検討したが、この濃度では記憶阻害効果は認められなかった。再度濃度を上げて検討する予定である。新生仔における匂いの嫌悪学習の成立にMAPKによるCREBのリン酸化が関わることを明らかにしている。今回さらに、PI-3キナーゼの関与を検討した。匂いと電撃の対提示トレーニング中にPI-3キナーゼの選択的阻害薬であるwortmanninを両側の嗅球へ注入した。この注入により濃度依存的に学習が阻害されるとともに、CREBのリン酸化も有意に低下した。これらの結果は、トレーニング中にPI-3キナーゼが活性化され、CREBをリン酸化して学習を成立させることを示唆する。

雌性小鼠在交配时形成的雄性信息素记忆是由副嗅球中发生的突触可塑性变化支持的，副嗅球是信息素信息处理系统（犁鼻系统）的第一个中继站点。除了信息素记忆之外，作者还认为新生大鼠的气味学习是一个很好的模型系统，并分析了其机制。新生鼠依靠嗅觉和体感与外界环境建立联系，因此这是气味调理强烈建立的敏感期。事实上，仅仅呈现一种气味并进行一次持续 30 分钟的电击就能产生对这种气味的厌恶学习。这种气味学习与主嗅球中二尖瓣细胞和颗粒细胞之间的相互突触密切相关，并且是通过转录因子 CREB（环 AMP 反应元件结合蛋白）的表达和磷酸化而建立的。在本研究中，我们旨在基于先前的结果阐明气味记忆和学习的分子机制，并获得以下结果。研究表明，α-PKC 在副嗅球的颗粒细胞中表达。因此，本研究中，我们在信息素记忆形成关键期向两侧副嗅球注射两次0.5 nmol选择性PKC抑制剂GF109203X，以考察其记忆抑制作用，但此时未观察到记忆抑制作用。我不能集中注意力。我们打算再次提高浓度并考虑。我们已经表明，MAPK 对 CREB 的磷酸化参与了新生儿气味厌恶学习的建立。这次，我们进一步研究了PI-3激酶的参与。渥曼青霉素是一种 PI-3 激酶的选择性抑制剂，在配对气味和电击训练期间被注射到双侧嗅球中。这种注射以浓度依赖性方式抑制学习，并且还显着降低 CREB 磷酸化。这些结果表明 PI-3 激酶在训练过程中被激活并磷酸化 CREB 以建立学习。