研究組織・メンバー

A01:作業記憶課題における海馬での情報処理の原理

研究代表者
檀上輝子
理化学研究所脳神経科学研究センター時空間認知神経生理学研究チーム・研究員
WEBhttp://fujisawalab.brain.riken.jp/

紹介文本文

海馬は、記憶/空間認識に必須の脳部位である。海馬では入力する多層的な感覚/認知情報が情報処理され多様な認知情報となって表現されるが、海馬内での情報処理のメカニズムは、未だ不明な点が多い。研究代表者のこれまでの研究では、他者行動を観察する課題として、２匹のラットを用い、１匹目のラットの場所を２匹目のラットに観察/認知させる課題を開発し、行動課題中のラットの海馬CA1から神経活動記録を行った。その結果、「自己の場所」に対する場所細胞が同時に「他者の場所」にも特異的に発火することが明らかにされた(図左は場所細胞の「他者の場所」に対する特異的な発火を示す)。本研究では、これを発展させ、海馬CA1での「自己の場所」と「他者の場所」の統合的な表現の形成メカニズムとその作業記憶との関わりを明らかにする。海馬CA1は、海馬CA3と嗅内皮質第3層からの入力を受ける。それぞれの領域での神経活動の性質を明らかにするために、多チャンネルのシリコンプローブを用いた大規模細胞外神経活動記録を行い、同時にオプトジェネティクス技術を用いて細胞種の同定や神経投射ターミナルに対する活動性の制御を行う計画である。さらに、前頭前野と海馬の同時神経活動記録を行い、作業記憶に関わる「行動課題のルール」「他者の場所」「自己の目的地」という情報が、海馬-前頭前野間で情報処理される過程を解析する計画である。

文献

Danjo T, Toyoizumi T, & Fujisawa S. (2018)
Spatial representations of self and other in the hippocampus.
Science. 359: 213-218.
Danjo T, Yoshimi K, Funabiki K, Yawata S, Nakanishi S. (2014)
Aversive behavior induced by optogenetic inactivation of dopamine neurons is mediated by dopamine D2 receptors in the nucleus accumbens.
Proc Natl Acad Sci U S A. 111: 6455-60