| Project Area | Human behavioral science for subjectification ("tojisha-ka") by interaction-based & rule-/story-based understanding of the brain & the world |
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| Project/Area Number |
21H05176
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (I)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柳下 祥 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50721940)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田 真理子 順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (70758193)
植松 朗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90716242)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥223,730,000 (Direct Cost: ¥172,100,000、Indirect Cost: ¥51,630,000)
Fiscal Year 2024: ¥37,570,000 (Direct Cost: ¥28,900,000、Indirect Cost: ¥8,670,000)
Fiscal Year 2023: ¥37,700,000 (Direct Cost: ¥29,000,000、Indirect Cost: ¥8,700,000)
Fiscal Year 2022: ¥36,790,000 (Direct Cost: ¥28,300,000、Indirect Cost: ¥8,490,000)
Fiscal Year 2021: ¥73,840,000 (Direct Cost: ¥56,800,000、Indirect Cost: ¥17,040,000)
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| Keywords | ドーパミン / 統合失調症 / 個体差 / 性差 / トラウマ / 聴覚予測課題 / 消去 / 皮質脳波 / 聴覚系 / PTSD / 聴覚予測 / マウスMRI / 超高磁場MRI / EEG / トラウマ・モデル |
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| Outline of Research at the Start |
人は世界と相互作用する際に法則性と物語性の２面性を状況に応じて切り替えたり、多元的に内在化したりすると考えられる。これら脳法則性と脳物語性が実際にどのように統合的に機能するかについては不明であった。そこで、個体脳の法則性と物語性を統合的に扱う動物モデル研究を考案し、人での実験的研究と相補的に進めることで、個体が世界と相互作用する際の脳基盤を明らかにする。さらに物語性におけるトラウマ体験があった状態から回復する当事者化の脳基盤を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
柳下は個体ー世界相互作用による個体脳への影響を調べるためにマウスを用いて認知課題中およびホームケージでの行動をカメラを用いて行動およびフォトメトリーによりドーパミン活動を長期記録する実験系を構築した。これにより安定的に長期の行動およびドーパミンの光測定が可能となった。さらに得られた大量データを保管・解析するためのGPUを用いたパイプラインを整備した。この結果、認知課題中の行動を詳細に解析が可能となり、個体ー世界相互作用の中で環境に対して行動を変化させていくトラジェクトリーに明瞭な個体差が描出できることが新規にわかってきた。
多田は個体ー世界相互作用における法則的処理と物語的処理の相違について音刺激を複雑にした新規課題を用いて、複雑な予測活動が聴覚野から広域に観察されることを見出した。物語的処理の基盤について、A03と協議し、聴知覚の親近感処理が関与する可能性を検討した。
植松は個体ー世界相互作用において、恐怖情動の再編モデルを用いた。再編において法則性に関わる神経機構において見出した雌雄差が循環する性ホルモンによって機能をスイッチする可能性を検討した。次に、物語性を観察するための長期記録装置を用いて実験中や実験後における多領域の脳波計測を行った。また、幼若期ストレスを与えることで成熟時にPTSD様症状を示すモデルにて、遺伝子発現変化の検討を行った。
また、A01, A03, B01との議論により、当事者化研究における動物実験の位置づけの検討を重ねた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
柳下は個体ー世界相互作用による個体脳への影響を調べるための系の改良を重ね、効果的で安定的なデータ取得および解析が可能になってきた。さらにこれにより実際に新たな知見を得ており、当初目標に向けて研究は進んでいる。
多田は個体ー世界相互作用における法則的処理と物語的処理の相違について聴覚系での振る舞いを調べた。昨年度構築した聴覚野と前頭葉の領野間回路を計測する広域皮質脳波計測系を用いて、複雑な音刺激の変化を検出する新たな課題中の脳活動について調べた。物語的処理の基盤について、A03と協議し、聴知覚の親近感処理と信頼性やスティグマの関連を調べる新たな計画を立てた。
植松は個体ー世界相互作用において、法則性と物語性の神経機構解明を進めた。去勢や卵巣除去を行ったマウスを用いて恐怖消去におけるD1,D2神経細胞の機能を検討した。それぞれ同性の偽手術群と比べて行動に変化は見られなかった。幼若期ストレスによるPTSDモデルにおいては前頭前野における遺伝子発現を検討し、シナプスや神経伝達物質に関係する分子が変化することを明らかとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
柳下はこれまで構築した系で得られたデータにおいて個体の行動トラジェクトリーを解析する手法の開発を進める。その上で、さまざまに個体特性を変化させた条件でどのようなトラジェクトリーの多様性が生まれるのかを観察していき、最終的には神経基盤との対応をとる。
多田は今後、複雑な音刺激を用いた新規課題における法則性処理の解析を進め、さらに物語性処理が変化の検出に用いられているかを調べる。聴知覚の親近感処理と信頼性やスティグマの関連について調べる新規課題を作成する。
植松は恐怖消去中において法則性に関わる回路が雌雄脳においてどのように異なるかを回路レベルで解明する。情動記憶の物語性について、齧歯類において情動記憶を振り返る神経機構があるかを電気生理学的に探索する。幼若期ストレスが消去の法則性・物語性に与える影響について分子基盤の点から検討する。
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