Kagoshima University · Graduate School of Medical and Dental Sciences · 教授

Research keywords認知長期記憶・Arc・BDNF・TrkB・シナプス・シナプス可塑性・シナプス後肥厚部・タンパク翻訳制御・側頭葉・傍嗅皮膚

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• Ageta-Ishihara N., Fukazawa Y., Arima-Yoshida F., Okuno H., Ishii Y., Takao K., Konno K., Fujishima K., Ageta H., Hioki H., Tsuchida K., Sato Y., Kengaku M., Watanabe M., Watabe A.M., Manabe T., Miyak2025 · 記述言語： 英語 掲載種別： 研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元： Cell Reports Transient memories are converted to persistent memories at the synapse and circuit/systems levels. The synapse-level consolidation parallels electrophysiological transition from early- to late-phase long-term potentiation of synaptic transmission (E-/L-LTP). While glutamate signaling upregulations coupled with dendritic spine enlargement are common underpinnings of E-LTP and L-LTP, synaptic mechanisms conferring persistence on L-LTP remain unclear. Here, we show that L-LTP induced at the perforant path-hippocampal dentate gyrus (DG) synapses accompanies cytoskeletal remodeling that involves actin and the septin subunit SEPT3. L-LTP in DG neurons causes fast spine enlargement, followed by SEPT3-dependent smooth endoplasmic reticulum (sER) extension into enlarged spines. Spines containing sER show greater Ca2+ responses upon synaptic input and local synaptic activity. Consistently, Sept3 knockout in mice (Sept3−/−) impairs memory consolidation and causes a scarcity of sER-containing spines. These findings indicate a concept that sER extension into active spines serves as a synaptic basis of memory consolidation. DOI： 10.1016/j.celrep.2025.115352 Scopus PubMed researchmap
• Wagatsuma N., Terada Y., Okuno H., Ageta-Ishihara N. . Local connections among excitatory neurons underlie characteristics of enriched environment exposure-induced neuronal response modulation2025 · 担当区分： 筆頭著者, 最終著者, 責任著者 記述言語： 日本語 出版者・発行元： Frontiers in Systems Neuroscience Environmental enrichment, an enhancement in the breeding environment of laboratory animals, enhance development of the cortical circuit and suppresses brain dysfunction. We quantitatively investigated the influences of enriched environment (EE) exposure, on responses in layers 2/3 (L2/3) of the primary visual area (V1) of mice. EE modifies visual cortex plasticity by inducing immediate early genes. To detect this, we performed immunostaining for the immediate early gene product c-Fos. EE exposure significantly increased the number of neurons with high c-Fos fluorescence intensity compared with those of mice under standard housing (SH). In contrast, there was no significant difference in the number of neurons exhibiting low c-Fos intensity between the SH and EE exposure groups. To further investigate the mechanism of modulation by EE exposure, we developed a microcircuit model with a biologically plausible L2/3 of V1 that combined excitatory pyramidal (Pyr) neurons and three inhibitory interneuron subclasses. In the model, synaptic strengths between Pyr neurons were determined according to a log-normal distribution. Model simulations with various inputs mimicking physiological conditions for SH and EE exposure quantitatively reproduced the experimentally observed activity modulation induced by EE exposure. These results suggested that synaptic connections among Pyr neurons obeying a log-normal distribution underlie the characteristic EE-exposure-induced modulation of L2/3 in V1. DOI： 10.3389/fnsys.2025.1525717 Scopus PubMed
• Kazuki Ito, Keiichiro Sato, Yousuke Tsuneoka, Takashi Maejima, Hiroyuki Okuno, Yumi Hamasaki, Shunsaku Murakawa, Yuzu Takabayashi, Chihiro Yoshihara, Sayaka Shindo, Haruka Uki, Stefan Herlitze, Masahi2023 · 出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory Summary A dramatic shift from aggressive infanticidal to paternal behaviors is an essential event for male mice after mating. While the central part of the medial preoptic area (cMPOA) has been shown to critically mediate the paternal behaviors in mice, how this brain region becomes activated by mating and subsequent interaction with pups has not been investigated. Here, we demonstrate that the reduction in inhibitory synaptic strength towards the cMPOA provided by posterior-dorsal medial amygdala (MePD) neurons is a key event for the post-mating behavioral shift in males. Consistent with this, we found optogenetic disinhibition of Me^Cartptto the cMPOA synapses reduces male aggression towards pups. The cMPOA of paternal mice mediated pup-induced neural plastic changes in the bed nucleus of the stria terminalis. These findings provide possible functions of cMPOA neural circuits required for the reception to young in male mice. DOI： 10.1101/2023.10.23.560098 researchmap
• Activity-regulated cytoskeleton-associated protein . 2023年 詳細を見る 担当区分： 筆頭著者, 最終著者, 責任著者 出版者・発行元： INCF Japan Node DOI： 10.14931/bsd.10448 CiNii Researc2023 · 担当区分： 筆頭著者, 最終著者, 責任著者 出版者・発行元： INCF Japan Node DOI： 10.14931/bsd.10448 CiNii Research

• 神経細胞におけるシナプス刺激に応答したグロビン遺伝子の超早期発現変動の意義2025 · 配分額： 6500000円 （ 直接経費： 5000000円 、 間接経費： 1500000円 ） researchmap
• 異なる行動切り替えに関わる神経回路の同異と相互作用2025 · 配分額： 7800000円 （ 直接経費： 6000000円 、 間接経費： 1800000円 ） researchmap
• これまで見逃されてきたシナプス刺激後の“超”初期に終結する遺伝子発現変動2023 · 配分額： 6500000円 （ 直接経費： 5000000円 、 間接経費： 1500000円 ） 神経細胞において強いシナプス活動によって発現誘導される遺伝子群、いわゆる活動依存的遺伝子は長期シナプス可塑性や神経回路の再編成に必須であり、長期記憶の形成・維持に関わる。最近、我々は強いシナプス刺激を与えたマウス海馬を解析したところ、刺激後5分で有意な発現上昇を示すが30分後にはベースラインに戻る、という超短時間で発現変化が終了する遺伝子が存在することを見出した。刺激後30分以内に遺伝子変化が終結するような遺伝子動態はこれまでまったく報告がない。本年度においてはまず、この超短時間で一過的な発現変化を示す遺伝子群の個々の遺伝子について詳細な検討を行った。これまで得られたトランスクリプトームデータから超短時間で変動する遺伝子のリストを作成し、既存の公開データベースなどを活用することにより遺伝子機能や組織発現様式などに共通性があるかどうかについて調べた。また、この超短期遺伝子発現変化が新たな転写を反映しているかどうかを評価するため、当初は核酸アナログを用いたRun-on解析を計画していたが、専門家との相談の結果、クロマチン上のRNAポリメラーゼの状態を反映する抗リン酸化RNAポリメラーゼII抗体によって共沈降するDNA断片を解析する方法を用いることに計画を変更した。そのため本年度は、まずは培養株細胞を用いてリン酸化RNAポリメラーゼIIのChIP-Seq法の予備検討を行い、刺激依存的な遺伝子領域ゲノムフラグメントの濃縮を確認した。 researchmap
• 活動依存的に発現する脂質修飾酵素の細胞内、個体における機能、統合失調症への関与2021 · 配分額： 4290000円 （ 直接経費： 3300000円 、 間接経費： 990000円 ） researchmap

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