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行動選択を制御する線条体神経アンサンブルの役割の解析

Research Project

Project/Area Number 15F15107
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

村井 俊哉  京都大学, 医学研究科, 教授 (30335286)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MACPHERSON TOM  京都大学, 医学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-07-29 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords大脳基底核 / 行動柔軟性 / 薬物依存 / 報酬行動
Outline of Annual Research Achievements

大脳基底核は運動のバランスの制御部位であるのみならず、報酬・忌避行動、意思決定を支配する必須の脳部位である。大脳基底核神経回路は黒質緻密部及び腹側被蓋野からのドーパミンによって制御を受け、パーキンソン病はドーパミンの枯渇によって、また薬物依存症はドーパミンの異常亢進によって誘発され、精神神経疾患を理解する上でも重要な脳部位である。本研究では、報酬・忌避行動や薬物依存行動において側坐核内で活性化された神経細胞を同定、活動制御を行うことによって、大脳基底核神経回路の可塑的変化を明らかにすることを目的とした。
本研究の目的である報酬・忌避行動や薬物依存行動における大脳基底核神経回路の可塑的変化を解析するために、大脳基底核神経回路の直接路と間接路にそれぞれ特異的な可逆的神経伝達阻止法を用いた。側坐核の直接路あるいは間接路を遮断したマウスに対してインテリケージによる集団飼育下の場所識別課題と連続逆転課題を行うことによって、報酬学習における柔軟性に間接路のD2ドーパミン受容体が重要であることを示した。次に、c-fosプロモーターの下流に蛍光蛋白遺伝子を発現したトランスジェニックマウスを用いて、薬物依存行動によって活性化される線条体神経アンサンブルの蛍光ラベルを行った。さらにc-fosプロモーターの下流に神経活動制御蛋白遺伝子を発現したトランスジェニックマウスを用いて、薬物依存行動によって活性化された神経細胞を、再燃のタイミングで不活性化し、薬物依存行動を抑制した。これらから、学習機構や薬物依存の再燃機構の一部を明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 Other

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

  • [Int'l Joint Research] ジョンズ・ホプキンス大学/イリノイ大学(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioral flexibility in a place discrimination task in the IntelliCage.2016

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A and Hikida T.
    • Journal Title

      Learning and Memory

      Volume: 23 Issue: 7 Pages: 359-364

    • DOI

      10.1101/lm.042507.116

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neural mechanism of the nucleus accumbens circuit in reward and aversive learning.2016

    • Author(s)
      Hikida T, Morita M, Macpherson T
    • Journal Title

      Neurosci. Res.

      Volume: - Pages: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.01.004

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Activity in dopamine D2-receptor-expressing nucleus accumbens is necessary for behavioral flexibility in an IntelliCage place discrimination task.2016

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      Neuroscience 2016
    • Place of Presentation
      サンディエゴ(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-11-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Activity in dopamine D2-receptor-expressing nucleus accumbens neurons is necessary for behavioral flexibility in an IntelliCage place discrimination task.2016

    • Author(s)
      Tom Macpherson, Makiko Morita, Yanyan Wang, Toshikuni Sasaoka, Akira Sawa, Takatoshi Hikida
    • Organizer
      日本生理学会第109回近畿生理学談話会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学医学研究科(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-11-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] How we learn from our behavior2016

    • Author(s)
      Macpherson T
    • Organizer
      日本学術振興会サイエンス・ダイアログ
    • Place of Presentation
      香川県立観音寺第一高等学校(香川県・観音寺市)
    • Year and Date
      2016-08-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioral flexibility in a place learning task.2016

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioural flexibility in a place learning task in the IntelliCage.2016

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • Place of Presentation
      コペンハーゲン(デンマーク)
    • Year and Date
      2016-07-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Subregion-specific striatal pathway control of Pavlovian associative learning2016

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      第93回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] D2L receptors of the striatal indirect pathway control behavioral flexibility in a place learning task.2015

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      International Symposium on Prediction and Decision Making 2015
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2015-10-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The direct striatal pathway is necessary for the attribution of incentive salience to reward-predictive cues.2015

    • Author(s)
      Macpherson T, Morita M, Sawa A, Hikida T
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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