研究組織・メンバー

A02:ショウジョウバエ記憶中枢の並列回路に存在する、記憶固定化機構の解明

研究代表者
平野恭敬・京都大学医学研究科システム神経生理学・特定准教授
WEB異動につき、開設中

紹介文本文

動物の脳はすべての知覚情報を記憶することはなく、様々な情報を統合した結果、特定の情報のみを記憶すると考えられる。記憶の長期固定化においては遺伝子発現誘導が重要であることがわかっているが、脳回路がどのようにして長期固定化すべき情報を解析し、遺伝子発現誘導を介して長期記憶を形成しているか、ほとんど知られていない。記憶のモデル動物として用いられるショウジョウバエでは、繰り返し学習が長期記憶の固定化に重要である。私はショウジョウバエの脳神経活動のマッピングを行うことで、記憶中枢神経における並列局所回路が繰り返し学習中に変化し、その結果、遺伝子発現を介した記憶の固定化を誘導する可能性を見出した。本研究では、１：並列局所回路による遺伝子発現を介した長期記憶固定化の神経基盤を明らかにする。続いて遺伝子発現を介した記憶固定化の基礎となる、２：並列局所回路の変化のメカニズムを明らかにする。ショウジョウバエで用いられる遺伝学的手法を駆使し、単一神経細胞レベルで解析を行うとともに、光遺伝学的にそれらを操作することで、並列局所回路を構成する神経群の重要性を検証していく。以上より、記憶中枢神経の並列局所回路が長期固定化すべき情報を判断し、記憶固定化に必要な遺伝子発現を誘導する神経基盤であるという、新規概念を提案することを目指す。これらを通して本領域での情報共有を基に、普遍的なモデル提案に結び付けることを期待している。

ショウジョウバエ匂い嫌悪学習記憶における、並列神経回路の動作解明

文献

Hirano Y, Ihara K, Masuda T, Yamamoto T, Iwata I, Takahashi A, Awata H, Nakamura N, Takakura M, Suzuki Y, Horiuchi J, Okuno H, Saitoe M. (2016)
Shifting transcriptional machinery is required for long-term memory maintenance and modification in Drosophila mushroom bodies.
Nature Communications. 7: 13471.
Yamazaki D, Horiuchi J, Ueno K, Ueno T, Saeki S, Matsuno M, Naganos S, Miyashita T, Hirano Y. Nishikawa H, Taoka M, Yamauchi Y, Isobe Y, Honda Y, Kodama Y, Masuda T, Saitoe M. (2014)
Glial dysfunction causes age-related memory impairment in Drosophila.
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Hirano Y, Masuda T, Naganos S, Matsuno M, Ueno K, Miyashita T, Horiuchi J, Saitoe M. (2013)
Fasting launches CRTC to facilitate long-term memory formation in Drosophila.
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Hirano Y, Kuriyama Y, Miyashita T, Horiuchi J, Saitoe M. (2012)
Reactive oxygen species are not involved in the onset of age-related memory impairment in Drosophila. Genes Brain Behav. 11: 79-86.