利根川 進

利根川 進, Ph.D.

理研MIT神経回路遺伝学研究室
理研フェロー
tonegawalab [at] mit.edu

研究内容

学習と記憶は、例えば自宅に帰る、テニスなどのスポーツを楽しむ、周りの人々と会話をするというような私たちの毎日の生活の営みになくてはならないものです。私たちの周りには、アルツハイマー型認知障害により、新たにものを覚えることができなくなった方や、あるいは心的外傷後ストレス障害(PTSD)によって、いやなことを思い出すことを抑制することが困難になってしまった人など、記憶に関する重い病気で苦しんでいる方が多くおられます。私たちの研究室の主な研究テーマは、学習・記憶の源となる脳の働きを解読することです。

具体的には、記憶が形成される時に脳の中で何がおきているか、いつどのようにして不安定な短期記憶が固定化されて長期記憶となるか、そして、過去に形成された記憶がいつどのようにして後に思い出されるかを、私たちは研究しています。

またさらに、記憶が意思決定(decision making)にどのような役割を演じているか、報酬、罰、注意や個人的な感情といった外的や内的因子がどのように学習や記憶に影響を及ぼしているのかについても着目しています。まとめますと、学習・記憶に焦点を絞り、脳という中枢神経系がどのようにして心を作り出しているかを明らかにしようと、私たちは研究を続けています。

主要論文

  1. Josselyn, S. and Tonegawa, S.
    "Memory engrams: recalling the past and imagining the future"
    Science 367: eaaw4325 (2020).
  2. Sun, C., Yang, W., Martin, J., Tonegawa, S.
    "Hippocampal neurons represent events as transferable units of experience"
    Nat Neurosci 23:651-663 (2020).
  3. Kitamura, T., Ogawa, S.K., Roy, D.S., Okuyama, T., Morrissey, M., Smith, L.S., Redondo, R.L., Tonegawa, S.
    "Engrams and circuits crucial for systems consolidation of a memory"
    Science 356: 73-78 (2017).
  4. Roy, D.S., Arons, A., Mitchell, T.I., Pignatelli, M., Ryan, T.J., Tonegawa, S.
    "Memory retrieval by activating engram cells in mouse models of early Alzheimer’s disease"
    Nature. 531: 508-512 (2016).
  5. Redondo R., Kim J., Arons A., Ramirez S., Liu X., Tonegawa S.
    "Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram"
    Nature 513: 426-430 (2014).
  6. Ramirez S., Liu X., Lin P.A., Suh J., Pignatelli M., Redondo R., Ryan T.J., and Tonegawa S.:
    "Creating a False Memory in the Hippocampus"
    Science, 341, 387-391 (2013)
  7. Liu X., Ramirez S., Pang P., Puryear C., Govindarajan A., Deisseroth K., and Tonegawa S:
    "Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall"
    Nature, doi:10.1038/nature11028 (2012)
  8. Nakashiba T., Cushman J., Pelkey K., Renaudineau S., Buhl D., McHugh T.J., Rodriguez Barrera V., Chittajallu R., Iwamoto K.S., McBain C.J., Fanselow M.S., and Tonegawa S.:
    "Young Dentate Granule Cells Mediate Pattern Separation whereas Old Granule Cells Facilitate Pattern Completion"
    Cell, 149(1), 188-201 (2012)
  9. Tsien J.Z., Huerta P.T., and Tonegawa S.:
    "The essential role of hippocampal CA1 NMDA receptor-dependent synaptic plasticity in spatial memory"
    Cell, 87, 1327-1338 (1996)
  10. Silva A., Paylor R., Wehner J.M., and Tonegawa S:
    "Impaired Spatial Learning in a Calcium-Calmodulin Kinase II Mutant Mice"
    Science, 257, 206-211 (1992)