Understanding the configuration and dynamics of the brain network underlying emotion and social behavior
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20H00104
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
筒井 健一郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90396466)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥45,630,000 (Direct Cost: ¥35,100,000、Indirect Cost: ¥10,530,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2020: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000)
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| Keywords | サル / 神経トレーシング / ウイルスベクター / 電気生理学 / 多点電極 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、神経トレーシング、電気生理学的測定、神経回路網解析、映像解析・合成にかかわる技術など、さまざまな革新技術を駆使しながら、サルを被検体とした動物実験を行って、これまでの研究の枠組みを超えた研究を展開し、情動を生み出している神経系の回路構成とそこで行われている情報処理への理解を深めるとともに、社会行動下での感情の機微や行動選択とその背景にある神経過程の間の動的関係性を解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
情動にかかわる神経回路の構成の解析については、内側前頭皮質と、側坐核、扁桃体や、中心灰白質をめぐる神経回路の詳細を明らかにした。すなわち、内側前頭皮質から側坐核および中心灰白質に対しては、トポグラフィックな投射があるのに対して、扁桃体に対しては、BLA核、および、BMA核に対して、収束的な投射があることが明らかになった。また、通常、大脳皮質から皮質下への投射は深層から起始するのが一般的であることが知られているが、前部帯状皮質膝前部（pgACC）から扁桃体 BLA核への投射は、浅層（2/3 層）から起始していることが見いだされ、この特殊な投射の役割を解明することが重要であることが示唆された。情動や社会行動にかかわる神経活動の記録については、これらの解剖学の解析結果を踏まえ、皮質表面電極を、前頭前野背外側部および、内側前頭皮質全域に、深部電極（多点）を、側坐核および扁桃体に留置することに決定するとともに、電極の設計やインプラント術など、技術的な問題を検討した。行動課題については、単独および対戦型の課題条件下で、改変ブリンクマンボードからのサツマイモ片の摘まみ取りに持続的に取り組むよう、サルを訓練するとともに、これらの課題にかかわる行動データをビデオ映像の評価によって、定量化するための解析パイプラインを構築した。多点電極から記録した神経活動データの分析については、ノイズキャンセリングなどの前処理とともに、さまざまなネットワーク解析手法について、プログラムの作り込みを行った。
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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
神経回路の解析については、大きな進展があった。情動や社会行動にかかわる神経活動の記録については、電極の設計やインプラント術など、技術的な問題をクリアして、計画３年目に複数の脳領域からの神経活動を大量に取得し、系統的な解析をするための道筋がついた。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経活動データの取得・解析作業に注力するための体制を整えた。とくに、解析作業については、あらたに神経活動データの数理解析の専門家に研究グループに新たに参画いただき、高度な解析法を組織的に用いていくことにしている。
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Report
(3 results)
Research Products
(35 results)
