【研究領域課題番号】18H03944 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生物時計 / 記憶想起 / 海馬 / cAMP / ドーパミン / 記憶固定化 / 時計遺伝子 / サーカディアンリズム / アルツハイマー型認知症 / 社会記憶 / BMAL1 / 転写因子 / AMPA型グルタミン酸受容体 / ｃAMP / 記憶 / 想起

【研究成果の概要】

分子遺伝学的な解析により、時計遺伝子BMAL1が神経伝達物質ドーパミンからドーパミン受容体D1/D5、そして、cAMP産生に至る情報伝達経路を活性化し、AMPA型グルタミン酸受容体サブユニットGluA1の845番目のセリン残基をリン酸化することで、海馬依存的な記憶想起を正に制御することを明らかにした。この発見は生物時計が記憶想起制御に役割を果たすことを示すものである。一方、記憶想起を改善するツールとして、必須アミノ酸ヒスチジンを同定した。

【研究の社会的意義】

本研究において、記憶を思い出すことに必要な分子メカニズムが明らかにされた。特に、24時間周期の生活リズムを産みだす生物時計が記憶を思い出しやすくさせていることが本研究によって初めて明らかにされた。また、記憶を思い出しやすくする身近な物質として、必須アミノ酸の一つであるヒスチジンが同定されたことから、ヒスチジンが認知症を代表とする記憶障害の改善に貢献することが期待される。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)

【研究分野】応用分子細胞生物学

【研究領域課題番号】15H02488 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

概日時計 / 記憶想起 / 時計遺伝子 / 海馬 / cAMP / ドーパミン / 記憶固定化 / 脳疾患 / サーカディアンリズム / 生物時計 / BMAL1 / CREST / 脳・神経 / 記憶 / 神経科学 / 想起

【研究成果の概要】

時計遺伝子BMAL1のコンディショナル変異マウスを用いた解析から、BMAL1によって産生される海馬の時計機能が社会認知記憶及び恐怖条件づけ文脈記憶などの海馬依存性記憶想起を制御すること、さらに、記憶想起の効率が時間帯によって変化することが本研究によって初めて明らかとなった。この海馬時計による想起には神経伝達物質ドーパミンからドーパミン受容体D1/D5、そして、cAMP産生に至る情報伝達経路の活性化が必要であることも明らかにされ、記憶想起を担う分子機構も解明された。

【研究の社会的意義】

本研究から、思い出（想起）しやすい時間帯と、思い出しにくい時間帯があり、時計遺伝子BMAL1を中心とする体内時計がこの記憶想起を制御することが初めて明らかにされた。さらに、この記憶想起にはドーパミンによるcAMP情報伝達経路の活性化が必要とされる分子機構も明らかにされた。これまでに記憶想起の分子機構は明らかにされていなかったが、この記憶想起の分子機構に基づき、記憶想起改善の観点から、新たな認知症治療開発や、加齢に伴う認知機能低下の対策が進むと考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】33,540千円 (直接経費: 25,800千円、間接経費: 7,740千円)

【研究分野】神経生理学・神経科学一般

【研究領域課題番号】26640014 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 神経科学 / 記憶制御 / 海馬 / 記憶固定化 / 記憶再固定化 / 行動学 / 記憶 / 固定化 / 想起

【研究成果の概要】

記憶固定化の意義として、「組織レベルの固定化 = 海馬非依存的記憶への変化」と考えられている。本課題では、我々が開発した恐怖条件付け文脈課題をベースにした解析系を用いて、他グループの知見を再現しつつ、「古い記憶」の性状を解析し、「組織レベルの固定化」の意義を再考し、「古い記憶」制御に対する海馬の役割を再検証した。その結果、古い恐怖記憶を長く想起させると海馬が活性化され、より正確な記憶が想起され、海馬依存性が高まることが強く示唆された。以上より、組織レベルの固定化が完了した古い記憶の場合、短い想起時間では海馬は活性化されず、海馬が活性化され、正確な記憶が想起されるまでに時間を要すると考察した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)