Analysis of multimodal sensory information in mouse social behavior using virtual reality system
| Project/Area Number |
19K16886
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Kobe University (2020-2022)
Institute of Physical and Chemical Research (2019) |
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Principal Investigator |
Nakai Nobuhiro 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (00808967)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2020: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 機能ネットワーク / 社会行動 / 皮質機能ネットワーク / 皮質ネットワーク / 自閉症モデルマウス / 機械学習 / 社会性行動 / ネットワークダイナミクス / マルチモダリティ |
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| Outline of Research at the Start |
動物の社会性行動では視覚、聴覚、嗅覚などを含む複数の感覚モダリティが生じ、大脳皮質で統合・処理された感覚情報を基にして特定の行動が表出されると考えられている。しかし、複雑に絡み合った感覚モダリティの存在下では大脳皮質の神経活動様式から行動を読み解くことは難しい。そのため本研究では、バーチャルリアリティ実験系を用い、現実世界では区別することが困難な社会性刺激を選択的に提示し、行動中マウスに対する感覚モダリティを操作することで、社会性行動時の大脳皮質機能ネットワークの情報処理過程を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
During social interactions, animals receive sensory stimuli that elicit various sensory modalities such as sight, hearing, touch, and smell. However, it has been technically difficult to visualize the information processing process in the brain at the network level in the behavioral state. In this study, I developed a virtual reality system that can provide multimodal sensory stimulation, and created an interactive social environment. Based on the cortical activity measured from mice in the virtual environments, I succeeded in visualizing social stimulus-dependent cortical functional networks.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでのイメージング研究では主に単一個体からデータ記録されていたが、社会性行動は他者との相互作用において生じるものであり、複数個体を用いた解析は難しかった。本研究で開発したインタラクティブ型ソーシャルバーチャルリアリティシステムによって、随意的に行動する二匹のマウスの社会性相互作用時の脳活動を計測することができ、感覚刺激条件の違いによる社会感覚モダリティを大脳皮質ネットワーク動態変化として捉えられたことは学術的意義の高いものである。
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Report
(5 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Genetic dissection identifies Necdin as a driver gene in a mouse model of paternal 15q duplications.2021
Author(s)
Tamada K, Fukumoto K, Toya T, Nakai N, Awasthi JR, Tanaka S, Okabe S, Spitz F, Saitow F, Suzuki H, Takumi T
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 4506-4506
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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