• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

霊長類の嫉妬:自他比較コアモジュールの情報処理機構

Planned Research

Project AreaThe science of envy: Bio-Robotics integration for understanding social emotions and achieving an inclusive society
Project/Area Number 22H05081
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

則武 厚  生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (80407684)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 揚妻 正和  生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 准教授(兼任) (30425607)
Project Period (FY) 2022-05-20 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥56,290,000 (Direct Cost: ¥43,300,000、Indirect Cost: ¥12,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2023: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Keywords嫉妬 / 自他比較 / マカクザル / マウス / 大規模神経活動記録および操作 / 内側前頭前野 / 島皮質 / 社会的情動 / 霊長類 / げっ歯類 / 活動操作
Outline of Research at the Start

則武らは、高い社会性を持つ非ヒト霊長類マカクザルを用いた実験により、前頭前野において、嫉妬の基盤となる自己と他者の報酬情報が独立に表現される情報処理様式を発見した。これを発展させ、自他情報の比較および嫉妬情動表象へと導く演算を担う神経回路と情報処理過程を明らかにすれば、嫉妬生成の仕組みの理解に大きな一歩となる。そこで本課題では、自他比較に焦点を当て、嫉妬神経機能モジュール解明とモデルの導出・実証を推進する。

Outline of Annual Research Achievements

非ヒト霊長類マカクザルを対象とする則武班では、嫉妬課題下におけるサル1ペアの行動解析を終えた。また1ペア2頭のうち1頭に対し、自他報酬の情報処理ノードと考えられる内側前頭前野、およびそこを基点とする神経回路の1つであり社会的情動表出に関連する可能性が高い島皮質を対象とした複数脳部位の神経活動同時記録を終えた。また、行動指標 (視線やリッキング等) および自律神経反応の記録をおこなった。本嫉妬課題では、一定量の報酬を分配し合う。その行動を解析した結果、報酬分配時に他者の報酬が高く自分への報酬が低い場合、報酬の受け取りを拒否する嫉妬様行動がサル2頭共に認められた。また、他者の嫉妬を惹起しないよう、報酬を自己のみだけではなく他者にもある程度分配する行動が認められた。さらに神経活動を解析した結果、内側前頭前野および島皮質において他者の嫉妬を惹起しないように報酬分配をおこなう際に、特異的に応答する神経細胞群を見出した。このように、嫉妬に関する神経機構の情報処理機構を明らかにするためのデータ取得・解析は順調であるといえる。また、非ヒト霊長類げっ歯類における神経活動操作実験担当の揚妻班では、マウス用嫉妬課題下における行動測定および2光子カルシウムイメージング測定のシステム稼働をおこない、現在順調にデータを取得中である。
成果として、本研究に関連する論文2報がNat Commun誌、1報がCommun Biol誌に掲載され、現在関連論文2報が準備中である。また、国際学会の発表1つを含む計4件の学会発表がおこなわれた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り、サル2頭の行動解析を終了し、また内1頭から嫉妬様行動中の神経活動を内側前頭前野および島皮質から同時記録し、終了した。現在、自律神経反応としての脈波データ収集をおこなっている。加えて、非ヒト霊長類での活動操作を補完するげっ歯類の活動操作実験では、ロードマップ通り行動および2光子イメージング記録システムを稼働させ、現在データを取得中である。また、分担者との共著を含む計3報の関連論文を出版し、学会発表を計4件おこなった。加えてその他2報の関連論文を現在執筆中である。このため、計画通り研究は順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

来年度は、これら2つの脳部位の神経活動および神経情報の流れ、そして各種行動指標のタイミングの相関を調べ、嫉妬情動表象の自他報酬比較神経機能モジュールを同定する。その際、現在並行して進んでいるA01班のげっ歯類を用いた全脳全細胞機能マッピング結果も参考にする予定である。また、2頭目の神経活動および行動指標を記録し、1頭目の結果と突合する。2頭から得られた情報処理モジュールの神経活動を操作して嫉妬生成に必須のモジュールを因果的に検証するため、ウイルスベクターを用いた化学遺伝学的手法を用いる予定である。また揚妻班では、マウスの嫉妬様行動を表出することを確認した後、2光子カルシウムイメージングによるマウスの内側前頭前野や島皮質の神経活動観察、そして化学遺伝学的手法および光遺伝学をベースとした光による神経活動の操作技術を用いた操作実験に挑戦し、マウスの嫉妬生成に関わる知見を蓄える。これらの結果をもとに、A03班による計算論的アプローチを交えて嫉妬の霊長類モデルを生成する。得られたモデルに対し、A03班でのロボティクスやシミュレーション結果も交えて検証する。そして、げっ歯類と非ヒト霊長類の嫉妬における神経メカニズムの共通性や差異を明らかにし、進化的な観点を含めた嫉妬生成に必須の神経モジュールの同定を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] メキシコ自治大学(メキシコ)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Large-scale cranial window for in vivo mouse brain imaging utilizing fluoropolymer nanosheet and light-curable resin2024

    • Author(s)
      Takahashi Taiga、Zhang Hong、Agetsuma Masakazu、Nabekura Junichi、Otomo Kohei、Okamura Yosuke、Nemoto Tomomi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 232-232

    • DOI

      10.1038/s42003-024-05865-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemogenetic dissection of a prefrontal-hypothalamic circuit for socially subjective reward valuation in macaques2023

    • Author(s)
      Noritake A, Ninomiya T, Kobayashi K, Isoda M
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 4372-4372

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40143-x

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activity-dependent organization of prefrontal hub-networks for associative learning and signal transformation2023

    • Author(s)
      Agetsuma Masakazu、Sato Issei、Tanaka Yasuhiro R.、Carrillo-Reid Luis、Kasai Atsushi、Noritake Atsushi、Arai Yoshiyuki、Yoshitomo Miki、Inagaki Takashi、Yukawa Hiroshi、Hashimoto Hitoshi、Nabekura Junichi、Nagai Takeharu
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 5996-5996

    • DOI

      10.1038/s41467-023-41547-5

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳深部広域ライブイメージングによる脳幹・孤束核神経細胞活動の大規模観察2023

    • Author(s)
      揚妻 正和
    • Organizer
      第32回日本バイオイメージング学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 迷走神経刺激性のマウス孤束核神経細胞活動の二光子ライブイメージング2023

    • Author(s)
      畠山梓摘, 揚妻正和, 山田大輔, 國石洋, 竹内絵理, 辻真治, 小林知子, 湯川博, 斎藤顕宜, 鍋倉淳一, 関口正幸
    • Organizer
      第253回生理学東京談話会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo long-term imaging of a mouse brain through a large cranial window utilizing PEO-CYTOP nanosheet2023

    • Author(s)
      高橋 泰伽, 張 宏, 揚妻 正和, 鍋倉 淳一, 大友 康平, 岡村 陽介, 根本 知己
    • Organizer
      第66回日本神経化学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Erratic and blood vessel-guided migration of astrocyte progenitors in the cerebral cortex2023

    • Author(s)
      Tabata H., Sasak M., Agetsuma M., Sano H., Hirota Y., Miyajima M., Hayashi., Honda T., Nishikawa M., Inaguma Y., Ito H., Takebayashi H., Ema M., Ikenaka K., Nagata K., Nakajima K.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 社会的報酬処理における皮質―皮質下間の部分空間相互作用2023

    • Author(s)
      則武厚, 田中宏和, 磯田昌岐
    • Organizer
      第100回生理学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Impaired social reward valuation by chemogenetic inhibition of the primate prefronto-hypothalamic pathway2023

    • Author(s)
      Atsushi Noritake
    • Organizer
      CIN-NIPS-Asia Pacific Systems Neuroscience Symposium 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ビックデータ時代の脳神経生理学~自己と他者をつなぐ超複雑系情動回路を解き明かす~2023

    • Author(s)
      揚妻正和, 笠井 淳司
    • Organizer
      第100回生理学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 嫉妬生成の基盤となる自己および他者の報酬情報の脳内処理について2022

    • Author(s)
      則武厚
    • Organizer
      次世代脳 冬のシンポジウム2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 非ヒト霊長類の嫉妬: 自他比較コアモジュールの情報処理機構

    • URL

      http://envyscience.umin.jp/research.html#A02

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-05-25   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi