水田恒太郎 医学研究科助教、林康紀 同教授、佐藤正晃 理化学研究所客員研究員らの研究グループは、海馬と呼ばれる脳領域の活動を細胞レベルでリアルタイムに観察する脳活動画像化実験を行い、空間学習に伴う脳内地図の形成メカニズムと自閉スペクトラム症の関連遺伝子 Shank2 の机能を解明しました。
今回、本研究グループは、バーチャルリアリティ环境で空间学习を行うマウスの海马の活动を、二光子レーザー顕微镜と呼ばれる生体深部を観察できる高解像度の顕微镜で画像化しました。その结果、海马では学习が进むに従って「场所细胞」の数が増えること、およびこれらの场所细胞が形成する脳内地図において、特徴のある场所（报酬とランドマーク）で応答する细胞は他の场所で応答する细胞よりも安定化していることを発见しました。また、自闭スペクトラム症モデルの Shank2 遗伝子欠损マウスでは、脳内地図におけるランドマーク地点の细胞の数が増加しないことを见いだしました。
本研究成果は、ナビゲーションや记忆に関わる脳机能と、自闭スペクトラム症をはじめとする発达障害の病态の解明に贡献すると期待できます。
本研究成果は、2020年7月8日に、国際学術誌「Cell Reports」のオンライン版に掲載されました。
図：マウス用バーチャルリアリティシステム（左）と海马の细胞活动の顕微镜画像（右）
详しい研究内容について
书誌情报
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Masaaki Sato, Kotaro Mizuta, Tanvir Islam, Masako Kawano, Yukiko Sekine, Takashi Takekawa, Daniel Gomez-Dominguez, Alexander Schmidt, Fred Wolf, Karam Kim, Hiroshi Yamakawa, Masamichi Ohkura, Min Goo Lee, Tomoki Fukai, Junichi Nakai 21, Yasunori Hayashi (2020). Distinct Mechanisms of Over-Representation of Landmarks and Rewards in the Hippocampus. Cell Reports, 32(1):107864.
