公募研究

佐々木 拓哉(東京大学)

「行動適応における海馬場所細胞の再生パターンの解析」

海馬のPlace cell(場所細胞)は、自分がいる空間に対応して活動する(2014年ノーベル賞)。しかし、実際の自然界で求められるような、複雑な環境への適応行動とPlace cellの関係は明らかではない。前期までの公募研究にて、複雑な迷路課題の行動成績から、空間記憶学習の一端を発見した(Igata et al., Sci Rep, 2016)。また同時に、大規模マルチユニット計測法の構築を進め、各環境条件での最適行動にどのようなPlace cellの発火列が重要であるか調べてきた。今期の研究では、さらに計測細胞数を増加させるための実験条件の検討を進め、加えて心電図や呼吸リズム計測を融合させた新しい実験システムの確立を目指す。この計測で得られる客観的な身体反応を指標として、適応行動が要求される環境にて、どのようなPlace cell活動が観察されるか解析する。例えば、(1)Place cellが、報酬や嫌悪刺激の価値情報をどのように空間表象と結びつけるか(情報の符号化)、(2)新しい環境の学習前後に関連した行動変化と、Place cellの空間表象がどのように関連するか(学習・再学習)、(3)特定の行動を選択する前段階の意思決定時に生じるPlace cell活動がどのようなものか(予測・意思決定)、といった点に着目する。得られた成果から、海馬回路が適応行動をいかに設計するか考察する。こうした研究を通じて、本新学術領域研究のテーマである行動適応を担う脳神経回路の実態解明を目指す。

 

 
最近の主要論文
1. Igata H, Sasaki T*, Ikegaya Y (2016) Early failures benefit subsequent task performance. Sci Rep, 6:21293.

2. Sasaki T, Leutgeb S, Leutgeb JK* (2015) Spatial and memory circuits in the medial entorhinal cortex. Curr Opin Neurobiol 32:16-23.

3. Sasaki T*, Matsuki N, Ikegaya Y (2012) Targeted axon-attached recording with fluorescent patch-clamp pipettes in brain slices. Nat Protoc, 7:1228-1234.

4. Sasaki T, Matsuki N, Ikegaya Y* (2011) Action potential modulation during axonal conduction. Science, 331:599-601.

投稿日:2017年05月07日