| １．研究機関名 | 京都大学 | |
| ２．研究領域 | 生命科学 | |
| ３．研究分野 | 高次脳機能 | |
| ４．研究期間 | 平成8年度〜平成12年度 | |
| ５．研究プロジェクト番号 | 96L00206 | |
| ６．研究プロジェクト名 | 記憶情報処理を担う動的神経回路の解明 |
| プロジェクト・リーダー名 | フリガナ | 所属部局名 | 職名 |
| 櫻井 芳雄 | サクライ ヨシオ | 大学院文学研究科 | 教授 |
８．コア・メンバー
| コア・メンバー名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 蔵田 潔 | クラタ キヨシ | 弘前大学 医学部 | 教授 |
| 山森 哲雄 | ヤマモリ テツオ | 岡崎国立共同研究機構 基礎生物学研究所 | 教授 |
９．研究協力者
| 研究協力者名 | フリガナ | 所属研究機関名・所属部局名 | 職名 |
| 井上 雅仁 | イノウエ マサト | 京都大学 霊長類研究所 | リサーチアソシエイト |
| 脇田 真清 | ワキタ マスミ | 京都大学 霊長類研究所 | 助手 |
| 木津川 尚史 | キツカワ タカシ | 岡崎国立共同研究機構 基礎生物学研究所 | 助手 |
１０．研究成果の概要
|
1．異なる刺激情報をコードする複数の記憶課題をラットが行う際、海馬体と新皮質において、互いに重複したニューロンから成る動的な神経回路（セル・アセンブリ）が課題の種類をコードしていることがわかった。また、刺激情報に関する課題をコードするセル・アセンブリが、時間情報に関する課題をコードするセル・アセンブリを内包していることもわかった。 2．時間情報を短期間保持する際に働くセル･アセンブリを明らかにするため、サル用の提示時間見本合わせ課題を開発し訓練に成功した。さらに特殊電極を開発し、その課題遂行中のマルチ（多数）ニューロン活動を前頭連合野から多数記録した。 3．マルチニューロン間の相互作用を正確に解析するため、独立成分分析に基づく新しい解析法を開発し、そのためのシステムとソフトウエアを作成した。 4．運動と視覚刺激を関連させる記憶課題（プリズム適応）を行っているサルの運動関連領野間の相互作用について、一時的機能ブロック法より解析し、領野内の役割分担を明らかにした。またプリズム適応を学習する際、運動前野腹側部内において、ニューロン群間の結合が短時間で変化することがわかった。 5．同じ刺激の意味が異なる2つの記憶課題をラットが行う際、新皮質において、最初期遺伝子c-Fosの発現が課題依存的かつ領野依存的に変化し、広範なニューロン群がそれぞれ活動していることがわかった。また、興奮性のニューロン群だけが課題依存的に変化することもわかった。 6．課題中に活動しているニューロン群だけでなく、それらによる回路網全体を見るため、c-Fosを発現しているニューロンの軸索および樹状突起が可視化されるようなトランスジェニック・マウスを作成した。 以上の成果から、記憶情報処理に応じて機能的な神経回路がダイナミックに変化することが確実となった。つまり動的な神経回路が記憶情報処理を担っていることがわかった。 |
１１．キーワード
(1)記憶、(2)神経回路、(3)セルアセンブリ
(4)海馬、(5)新皮質、(6)遺伝子発現
１２．研究発表（印刷中も含む）
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Hippocampal and neocortical cell assemblies ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Neuroscience | 16 | 1996 | 2807-2814 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Population coding by cell assemblies ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Neuroscience Research | 26 | 1996 | 1-16 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | ニューロン集団の相関活動をみる | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 科学 | 66 | 1996 | 784-792 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 海馬の可塑性と記憶 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 医学のあゆみ | 177 | 1996 | 440-441 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Is cell-assembly coding a general principle ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Proceedings of the 2nd RIEC International Symposium | 1997 | 67-72 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 記憶情報処理とダイナミックな神経回路 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 電子情報通信学会技術研究報告 | 96 | 1997 | 319-326 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 記憶情報処理と動的ニューロン回路 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 物性研究 | 68 | 1997 | 549-558 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 記憶情報処理と海馬体ニューロン活動 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 臨床科学 | 33 | 1997 | 1626-1635 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 脳神経科学の研究法-電気的活動記録法- | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 新生理心理学 | 1997 | 62-65 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | スパイク相関解析法 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 医学のあゆみ | 184 | 1998 | 607-612 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Cell-assembly coding for several information .... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Proceedings of the 3rd Riken-Tamagawa ... | 1998 | 19 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | The search for cell assemblies in the working ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Behavioural Brain Research | 91 | 1998 | 1-13 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Cell-assembly coding in several memory processes. | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Neurobiology of Learning and Memory | 70 | 1998 | 212-225 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 多数ニューロン活動の同時記録法. | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 脳の科学 | 20 | 1998 | 1233-1237 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | マルチニューロン活動の記録法 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 脳21 | 2 | 1999 | 77-84 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | How do cell assemblies encode information ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Neuroscience and Biobehavioral Reviews | 23 | 1999 | 785-796 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | ニューロンから心へ | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Computer Today | 95 | 2000 | 9-17 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Sakurai, Y. | Elemental, configural, and sequential memory ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Psychobiology | 27 | 2000 | 486-490 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 記憶情報をコードする動的神経回路を探る | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 学術月報 | 53 | 2000 | 382-386 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 多細胞同時記録実験の必要性と方法 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 神経回路学会誌 | 7 | 2000 | 3-7 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | 記憶情報をコードする動的な神経回路 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 脳の科学 | 22 | 2000 | 283-288 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 櫻井芳雄 | セル・アセンブリ仮説 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 脳の科学 | 23 | 2000 | 81-86 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Takahashi, S. | Classification of neuronal activities from ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Neurocomputing | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 運動前野に関する新しい知見 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 臨床脳波 | 38 | 1996 | 158-161 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 運動の企画と発現 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 臨床科学 | 32 | 1996 | 1611-1615 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 運動制御の情報処理機構 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 運動制御と運動学習 | 1997 | 3-22 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Wang, Y. | Quantitative analyses of thalamic and cortical ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Brain Research | 781 | 1998 | 59-67 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 運動前野背側部と運動準備活動 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 神経研究の進歩 | 42 | 1998 | 59-67 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kurata, K. | Reacquisition deficits in prism adaptation after ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Neurophysiology | 81 | 1999 | 1927-1938 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kurata, K. | Sensorimotor transformations in the dorsal ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Hirosaki Medical Journal | 5.51 | 1999 | 75-80 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 大脳における運動制御機構 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 作業療法 | 18 | 1999 | 377-380 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Kurata, K. | Activation of the dorsal premotor cortex and ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Neurophysiology | 84 | 2000 | 1667-1672 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 蔵田潔 | 大脳皮質の高次運動制御機構 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 神経研究の進歩 | 44 | 2000 | 922-928 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yamamori, T. | Immediately early gene expression. | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Report of a workshop; Human Frontiers ... | 1996 | 28-38 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Yano, R. | Cerebellar long-term plasticity and gene expression | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Proceding of the Uehara Memorial ... | 1996 | 35-44 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 山森哲雄 | 神経伝達物質の選択機構 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 神経精神薬理 | 200 | 1997 | 69-76 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Fujiwara, T. | Interaction of HPC-1/syntaxin 1A with ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Biochemical and Biophysical Research ... | 231 | 1999 | 352-355 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Matsuzawa, M. | Novel activities of midkine were examined on ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Cellular and Molecular Neurobiology | 19 | 1999 | 209-220 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Komine, Y. | A novel type of non-coding RNA expressed ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Molecular Brain Research | 66 | 1999 | 1-13 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Onishi, A. | Dichromatism in macaque monkeys | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature | 422 | 1999 | 140-141 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Karachot, L. | Rapidly turned over protein maintains metabotropic ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| NeuroReport | 11 | 2000 | 2903-2906 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Serizawa S. | Mutually exclusive expression of odorant receptor ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Nature Neuroscience | 3 | 2000 | 687-693 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Liang, F. | Differential expression of gamma-aminobutyric ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Comparative Neurology | 416 | 2001 | 475-495 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Tochiani, S. | occl is preferentially expressed in the primary ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| European Journal of Neuroscience | 13 | 2001 | 297-307 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Watakabe, A. | GDF7, a BMP/TGF beta family member, is ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Neurochemistry | 76 | 2001 | 1455-1464 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Liang, F. | Differential expression of gamma-aminobutyric ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Comparative Neurology | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Karachot, L. | Induction of long-term depression in cerebellar ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Journal of Neurophysiology | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Vigot, R. | Synaptic LTD in vivo recorded on the rat ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Archives of Italian Biology | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Watakabe A. | Similarity and variation in gene expression ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Molecular Brain Research | 2001 | In press | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Mikami, A. | Memory of object identity | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Brain Processes and Memory | 1996 | 369-376 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| 三上章允 | サル脳のおける物体の認知 | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| 生物物理 | 211 | 1997 | 116-120 | |
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Mikami, A. | Neural representation of visual object in ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| Proceedings of the 2nd RIEC International Symposium | 1997 | 107-112 | ||
| 著者名 | 論文標題 | |||
| Koyama, T. | Nociceptive neurons in the macaque anterior ... | |||
| 雑誌名 | 巻 | 発行年 | ページ | |
| NeuroReport | 9 | 1998 | 2663-2667 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| Sakurai, Y. | Elsevier | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| Brain Processes and Memory | 1996 | 414 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| Sakurai, Y. | Elsevier | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| The Hippocampus: Functions and Clinical Relevance | 1996 | 474 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 櫻井芳雄 | 朝倉書店 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 脳と計算論 | 1997 | 303 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 櫻井芳雄 | 岩波書店 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| ニューロンから心をさぐる | 1998 | 119 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 櫻井芳雄 | ブレーン出版 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 大脳辺縁系 | 2000 | 143 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 櫻井芳雄 | 京都大学出版会 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 脳とワーキングメモリー | 2000 | 341 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 櫻井芳雄 | 朝倉書店 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 脳の情報表現 | 2001 | ||
| 著者名 | 出版者 | ||
| Sakurai, Y. | Springer | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| Neuronal Ensembles | 2001 | In press | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| Yamamori, T. | Elsevier | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| Chemical Factors in Neural Growth ... | 1996 | 414 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 山森哲雄 | 三輪書店 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 脳神経科学 | 2001 | 印刷中 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| 三上章允 | 朝倉書店 | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| 脳と計算論 | 1997 | 303 | |
| 著者名 | 出版者 | ||
| Mikami, A. | Hawood Academic Pub. | ||
| 書名 | 発行年 | 総ページ数 | |
| The association cortices: structure and function. | 1997 | 317 | |