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線条体コリン作動性介在ニューロンを介する行動柔軟性の制御機構

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
Project/Area Number 26120720
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

小林 和人  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2015-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2014: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywordsアセチルコリン / ムスカリン性受容体 / 線条体 / 行動柔軟性 / 逆転学習 / 消去学習 / トランスジェニックラット / 遺伝子ノックダウン
Outline of Annual Research Achievements

動物は、環境の変化に適合し、自らの行動を柔軟に転換する。この行動柔軟性には、前頭前野皮質と線条体を連関する神経回路が重要な役割を持ち、この回路の機能異常は、統合失調症などのさまざまな精神・神経疾患の病態に深く関与する。我々は、線条体コリン作動性ニューロンは行動柔軟性(逆転学習・消去学習)の抑制を媒介する働きを持つことを報告してきた。本研究では、short haipin RNA (shRNA) の技術を利用して、線条体に発現するムスカリン性受容体サブタイプ(M1/M4受容体)の機能を抑制し、行動柔軟性に与える影響を解析した。レンチウイルスベクターを用いてM4 shRNAを線条体(背内側領域)に発現させることにより、空間認識に基づく逆転学習の亢進が誘導され、アセチルコリンによる行動柔軟性の抑制はM4受容体によって媒介されることが明らかとなった。また、M4 受容体の線条体内での細胞タイプにおける発現パターンを解析するために、直接路と間接路を構成するmedium spiny neuronのマーカーとしてドーパミンD1およびD2受容体を用いて、どちらのmedium spiny neuronに局在するかを解析した。M4 受容体は、主に、D1受容体陽性細胞である直接路に局在することが明らかとなった。また、M4 受容体はコリン作動性介在ニューロン自身にも局在し、自己受容体として機能していることが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Enhanced flexibility of place discrimination learning by targeting of striatal cholinergic interneurons.2014

    • Author(s)
      Okada, K., Nishizawa, K., Fukabori, R., Kai, N., Shiota, A., Ueda, S., Tsutsui, Y., Sakata, S., Matsushita, N., and Kobayashi, K.
    • Journal Title

      Nat. Commun.

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 3778-3778

    • DOI

      10.1038/ncomms4778

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Lesions of the nucleus accumbens core modulate development of matching behavior2014

    • Author(s)
      Kai N, Tsusui Y, Kobayashi K
    • Journal Title

      BMC Neuroscience 2014

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 55-55

    • DOI

      10.1186/1471-2202-15-55

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Behavioral flexibility is inhibited by cholinergic interneurons in the dorsomedial striatum, via muscarinic M4 receptors2014

    • Author(s)
      岡田佳奈、西澤佳代、深堀良二、甲斐信行、塩田 明、上田正次、筒井雄二、坂田省吾、松下夏樹、小林和人
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Striatal indirect pathway from the dorsomedial striatum regulates the performance of conditional discrimination through controlling perseverative response2014

    • Author(s)
      西澤佳代、深堀良二、岡田佳奈、内ヶ島基政、渡辺雅彦、塩田 明、上田正次、筒井雄二、小林和人
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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