意思決定プロセスにおける海馬場所細胞の空間表現メカニズムの解明

• Project/Area Number: 23KJ2082
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 90030:Cognitive science-related
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 高橋 陸 同志社大学, 脳科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2023-04-25 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 海馬場所細胞

Outline of Research at the Start

場所細胞と呼ばれる海馬の神経細胞は、動物自身の現在位置を表現する認知地図と、移動した距離や方向を表現する経路統合の両方に関与することが示唆されている。しかし迷路における進路選択等の意思決定課題では、意思決定中の場所細胞活動がどちらを表現しているのかが不明であった。そこで本研究では、意思決定を行うマウスの場所細胞が認知地図と経路統合のどちらで空間を表現しているのか解明し、意思決定プロセスにおける空間ナビゲーションの神経基盤を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題における研究計画では、従来の迷路装置では実施できない迷路試験を実施するために、マウス用の再構成可能迷路を開発し、マウスに意思決定課題を遂行させる実験系を構築すると共に、double T mazeと呼称する本研究計画独自の迷路上におけるマウスの意思決定課題正答率を計測する計画を立てた。この課題について十分に訓練したマウスに細胞外記録用の電極を含むマイクロドライブを取り付け、意思決定課題遂行中の海馬場所細胞活動を計測し、その結果をマウスの移動軌跡や課題正答率と合わせて多様な方法で解析することで、場所細胞活動における意思決定と空間表現の関連性を解明することが、本研究課題の目的である。
しかし、当該年度における研究代表者の体調不良の影響により、研究計画の進捗に問題が生じている。本研究では、マウスを対象とした動物実験が中心となるが、体調不良による研究の中断により、課題遂行のための訓練を施したマウスの飼育管理が困難となった。そのため、平行移動前後のdouble T maze上における意思決定課題を訓練し、正答率を計測していたマウスから、神経細胞活動を記録することが出来なかった。
以上を踏まえて、本研究課題における当初の研究計画の修正を検討中である。具体的には、マウスに課す意思決定課題の内容を一部変更し、課題遂行中のマウスの報酬予測と空間記憶の関連性を解明する計画を立てており、体調の回復と大学院の復学に応じて、新たに動物実験を実施する予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

現状では、体調不良による長期の療養のため、研究計画の進捗に大幅な遅れが生じている。体調が回復しないため、現在は大学院を休学し、研究も中断中である。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の今後の推進方策では、当初の研究計画を修正し、実施予定の動物実験の内容を一部変更する。具体的には、マウスに課す意思決定課題の内容を一部変更し、課題遂行中のマウスの報酬予測と空間記憶の関連性を解明する案を検討中である。なお、これは所属している研究室において実施された研究の発展的内容になる予定である。