柔軟な判断を可能にする神経ネットワークの統合的研究
| Project/Area Number |
23K27477
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| Project/Area Number (Other) |
23H02786 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
宇賀 貴紀 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50372933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊野 弘紀 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (40568325)
須田 悠紀 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (60775675)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
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| Keywords | 脳・神経 |
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| Outline of Research at the Start |
環境に応じて柔軟に判断を切り替えるタスクスイッチングは、ヒトを含めた霊長類特有の適応的な認知機能である。我々はこれまで、2つの環境（ルール）に応じて柔軟に判断を切り替えるタスクスイッチ課題を世界ではじめてサルに適用し、柔軟な判断に「どの」情報を「いつ」収集するのかを制御するシステムが大きく関わっていることが明らかにしてきた。本研究では、柔軟な判断に必須である情報収集と情報選択の制御機構を解明するため、情報収集の開始を制御する神経機構、および情報選択を制御する神経機構を明らかにする。さらに、これまで明らかとされていなかった、判断に関わる神経ネットワークの全容を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境に応じて柔軟に判断を切り替えるタスクスイッチングは、ヒトを含めた霊長類特有の適応的な認知機能である。我々はこれまで、2つの環境（ルール）に応じて柔軟に判断を切り替えるタスクスイッチ課題を世界ではじめてサルに適用し、柔軟な判断に「どの」情報を「いつ」収集するのかを制御するシステムが大きく関わっていることが明らかにしてきた。本研究では、柔軟な判断に必須である情報収集と情報選択の制御機構を解明するため、情報収集の開始を制御する神経機構、および情報選択を制御する神経機構を明らかにする。
本研究で扱う運動方向判断と奥行き判断課題に大脳皮質MT野とLIP野が関わっていることはわかっているが、MT野がランダムドット刺激呈示後60msで反応するのに対し、LIP野が情報を蓄積しはじめるのはランダムドット呈示後200msくらいである。このことから、MT野の情報は直接LIP野に到達するのではなく、前頭葉や大脳基底核などを経由するとの考えがある。
そこで、MT野のどの投射先が判断形成に重要であるかをDREADD法を用いて明らかにするため、MT野に抑制性DREADD受容体であるhM4Di受容体を発現させ、リガンドであるDCZをMT野の投射先に注入し、LIP野での判断関連活動と運動方向判断課題の成績への影響を検証することを目標とした。DCZを全身投与した結果、MT野ニューロンの自発活動が低下することが確認できた。ただし、MT野の誘発反応および運動方向判断課題の成績への影響は小さかったため、MT野では抑制性細胞にもhM4Di受容体が発現していたと解釈した。次に、DCZをMT野の投射先に注入しとときの効果を検証することとした。
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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
MT野に抑制性DREADD受容体であるhM4Di受容体を発現させ、リガンドであるDCZを全身投与した結果、MT野ニューロンの自発活動が低下することが確認できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
MT野では抑制性細胞にもhM4Di受容体が発現していたと考えられるため、DCZをMT野の投射先に注入しとときの効果を検証する。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
