小脳運動学習の小脳皮質LTD非依存的な新規学習メカニズムの解明-海馬の関与-

阐明独立于小脑皮层的小脑运动学习的新颖学习机制 LTD - 海马体的参与 -

• 批准号: 03J11377
• 负责人: 高月 香菜子
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11377/
• 关键词: 瞬目反射条件付け; 海馬; 前頭前野; シータ波; 細胞外記録; 小脳; 長期抑圧(LTD); マウス

本年度は、海馬、前頭前野を含む瞬目反射学習の神経回路モデルを新たに構築するための研究の第一歩として、米国マイアミ大学のStephen D.Betty氏の研究室に長期出向(平成16年4月〜平成17年3月)し、瞬目反射学習時の海馬、前頭前野における神経細胞活動記録を行った。海馬シータ波が瞬目反射条件付け学習時に前頭前野の神経活動に及ぼす影響を調べるために、シータ波出現時にCS+USを与えて条件付けした場合(Theta+)と、シータ波非出現時に条件付けした場合(Theta-)の前頭前野の神経活動を比較した。その結果前頭前野後部において、Theta+学習群のUSに対する神経発火はTheta-学習群のUSに対する発火に比べて増大していた。Theta+学習群のUSに対する神経発火はTheta-学習群と同程度であったが、Theta+学習群では学習試行全体を通じてCS終了後にCS提示時よりも発火が増大するのに対し、Theta-学習群では学習初期でのみCS終了後の発火増大が見られ、条件付けが進むにしたがってCS終了後はCS提示時に比べ発火が減少していた。またCSとUSをランダムに与える偽条件付けにおいてはTheta+偽条件付け群はCS、US両方に対する発火がTheta-偽条件付け群よりも増大していた。この増加はCSに対してはCS開始直後から見られるのに対し、USに対してはUS終了200ms後から見られ、US開始時の発火は同程度であった。今後は前頭前野の脳波や誘発電位、また小脳中位核の神経活動についてもTheta+学習群とTheta-学習群で違いが見られるかを調べることで、海馬シータ波が瞬目反射学習時に脳の他の領域に及ぼす影響、及び一般的な小脳-海馬連関メカニズムについて手掛かりが得られると考えられる。

今年，作为研究构建涉及海马体和前额皮质的眨眼反射学习的新神经回路模型的第一步，我将长期借调到迈阿密大学的 Stephen D. Betty 实验室。美国（2004年）（2005年4月至3月）记录了眨眼反射学习期间海马体和前额皮质的神经元活动。为了研究眨眼反射条件反射学习过程中海马θ波对前额叶皮层神经活动的影响，我们通过在θ波出现时（Theta+）和在θ波不出现时不发生条件作用时给予CS+US来进行条件反射(Theta+).Theta-)前额皮质神经活动进行了比较。因此，在后前额皮质中，Theta+ 学习组中对 US 的神经放电反应比 Theta- 学习组中对 US 的放电反应有所增加。 Theta+ 学习组中对 US 的反应与 Theta- 学习组相似，但在 Theta+ 学习组中，在整个学习试验中，CS 结束后的神经放电比 CS 呈现期间有所增加，而在 Theta 学习组中- 学习组 仅在学习的早期阶段观察到 CS 结束后放电增加，并且随着条件的进展，与 CS 出现时相比，CS 结束后放电减少。此外，在随机给予CS和US的伪条件反射中，与Theta-伪条件反射组相比，Theta+伪条件反射组对CS和US的放电增加。对于CS，这种增加是在CS开始后立即看到的，而对于US，是在US结束后200毫秒看到的，并且US开始时的发射处于相同水平。未来，我们将研究Theta+和Theta-学习组之间的前额皮质脑电波和诱发电位以及小脑中间核的神经活动是否存在差异，这可能会提供有关其影响的线索。其他区域和一般小脑-海马联系机制。