神経回路・行動生理学研究チーム

行動する時、脳回路はどのように作用しているのか、それを理解することが脳科学の根本的な目標のひとつといえるでしょう。遺伝学研究の進化に伴い、システムや回路を含む複雑な問題に取り組む為にマウスが重要な役割りを果たしている昨今、当研究チームでは、海馬回路などで可塑性が記憶をどのように構築するのかを理解する事を目標とし、そのための新たなマウスの遺伝学的及び生理学的方法論を開発しつつ研究を行っています。新しいテクノロジーは遺伝学的、解剖学的に定義された一部のニューロンのシナプス伝達を任意に、かつ可逆的に不活化する事を可能にします。行動課題遂行中動物におけるニューロン活動の生理学的測定と組み合わせることで、これらの遺伝子操作動物は、神経回路と生理機能および行動を関連づける画期的なツールとなります。

研究テーマ

• 前脳におけるin vivo生理
• 海馬回路の神経修飾物質
• 神経回路の遺伝学的操作
• 空間学習、および文脈学習
• 情動と記憶、モノアミンによる神経活動の調節

主要論文

1. Jones, MW and McHugh TJ.:
   "Updating hippocampal representations: CA2 joins the circuit"
   Trends Neurosci., 34(10):526-35.
2. Kamsler, A, McHugh, TJ, Gerber, D, Huang, S-Y and Tonegawa, S.:
   "Presynaptic m1 muscarinic receptors are necessary for mGluR long-term depression in the hippocampus."
   Proc. Nat. Acad. Sci., 107(4):1618-23, 2010.
3. McHugh, TJ and Tonegawa, S.:
   "CA3 NMDA Receptors are Required for the Rapid Formation of a Salient Contextual Representation"
   Hippocampus, 19(12): 1153-8, 2009.
4. Nakashiba, T*, Buhl, DL*, McHugh, TJ *, Tonegawa S.:
   "Hippocampal CA3 Output is Crucial for Ripple-Associated Reactivation and Consolidation of Memory"
   Neuron, 62, 781-787, 2009.
5. Nakashiba, T, Young, JZ, McHugh, TJ, Buhl, DL, Tonegawa S.:
   "Inducible, Reversible Inhibition of Synaptic Transmission Reveals the Role of CA3 Output in Hippocampal Learning and Memory."
   Science, 319(5876): 1260-4, 2008
6. McHugh, TJ *, Jones MW*, Quinn JJ, Balthasar N, Coppari R, Elmquist JK, Lowell BB, Fanselow MS, Wilson MA, Tonegawa S.:
   " Dentate gyrus NMDA receptors mediate rapid pattern separation in the hippocampal network"
   Science. 317(5834):94-9, 2007
7. McHugh, TJ and Tonegawa, S.:
   "Spatial exploration is required for the formation of contextual fear memory"
   Behav. Neurosci. 121(2):335-9, 2007.
8. McHugh, T.J., Blum, K.I., Tsien, J.Z., Tonegawa, S., and Wilson, M.A.:
   "Impaired Hippocampal Representation of Space in CA-1 Specific NMDAR1 Knockout Mice"
   Cell, 87:1339-1349, 1996.