過去の学習記憶を未来の適応行動に活かす神経機構
Publicly Offered Research
| Project Area | The Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future |
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| Project/Area Number |
16H01518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小川 正晃 京都大学, 医学研究科, 講師 (00716186)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 条件づけ / 報酬 / 光遺伝学 / 前頭前野 / 神経科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
報酬に基づく古典的条件づけでは、動物に対して、学習前には無意味な物理的刺激（条件刺激）と報酬が一定の時間的関係で繰り返し提示される。前頭前野の一領域である眼窩前頭皮質(Orbitofrontal cortex: OFC)は、このような学習の結果得られた刺激－報酬間関係の学習記憶を未来の柔軟な適応行動制御に活かしうる領域である。しかし、従来の技術的な限界から、条件刺激と報酬に対してタイムロックした秒単位のOFC神経細胞活動が、未来の適応行動制御におよぼす因果的役割は未解明である。
そこで一般的に行動実験に使用されるC57BL/6マウス系統を用いて、条件刺激(CS)１ー報酬獲得、およびCS２ー報酬なしの関係をまず学習させ、その関係を後に逆転させる（刺激１－報酬なし、刺激２ー報酬あり）逆転学習課題を確立した。次に、OFCにウイルスベクターを用いて赤色反応性の抑制性光遺伝学分子を発現し、上記の逆転学習時において、CS１提示後の報酬が提示されなくなることをマウスが認識するタイミング特異的にOFCの活動を抑制した。すると、CS１に対する反応行動抑制（消去学習）が有意に遅延した。さらに興味深いことに、次の、新しく報酬と条件づけされたCS２に対する反応行動の上昇も遅延した。この抑制効果の理解を深める目的で、さらに、CS1やCS2の代わりにCS3を用いたところ、CS3に対する反応行動は影響がなかった。また、刺激１をはじめから無報酬と条件づけしておいて、無報酬を認識するタイミング特異的にOFCの活動を抑制しても、行動への効果は認められなかった。つまり、OFCは、刺激と報酬有無の組み合わせの逆転時に選択的に重要であることがわかった。今後、データ解析を進め、論文にまとめる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
