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ストレスによる報酬・遅延情報処理の変化のメカニズム:セロトニン系の役割

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
Project/Area Number 26120726
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 InstitutionKansai Medical University

Principal Investigator

中村 加枝  関西医科大学, 医学部, 教授 (40454607)

Project Period (FY) 2014-07-10 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords自律神経反応 / 瞳孔 / 心拍数 / ストレス / 線条体 / 背側縫線核 / 報酬 / セロトニン / 前頭葉 / 眼球運動
Outline of Annual Research Achievements

1.ストレスによる報酬・遅延情報処理への影響の詳細を明らかにできた。
遅延選択課題において、異なるストレス下における行動と自律神経反応の変化を計測した。選択行動によって報酬や罰が起きる形で心理的ストレスを科したところ、罰が起きうる場合に、選択行動の障害(不適切な選択の頻度の上昇)、交感神経優位(心拍上昇、瞳孔散大)の状態が観察できることを明らかにできた。H26年度では報酬か音、報酬か罰、音か罰が起きうるというブロック単位で解析を行った場合の結果のみであったが、平成27年度ではさらにデータ量と動物数を増加した結果、試行単位の傾向も明らかにできた。すなわち、心拍数や瞳孔径が上昇し、交感神経優位の状態である試行では選択の誤りが起きやすいことを明らかにできた。
2.1の課題遂行時のセロトニン細胞が多く分布する背側縫線核およびこの投射先である大脳基底核線条体(尾状核)の単一神経細胞記録を行った。背側縫線核では細胞によってストレスレベルが高い(嫌悪刺激が含まれる)場合に発火頻度が多いものと少ないもの、異なるタイプが観察された。
尾状核においては、これまで、報酬獲得行動の価値を表現しているとされていたが、そのような細胞は前交連の前レベルに多く、罰刺激が含まれるブロックで発火頻度が増加する細胞は前交連の後レベルに多いことが示された。
このことから、「報酬を得る」だけでなく、「嫌悪刺激にも対抗して行動を起こす」メカニズムも線条体に含まれていることを明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] From ventral-medial to dorsal-lateral striatum: Neural correlates of reward-guided decision-making.2015

    • Author(s)
      Burton AC, Nakamura K, Roesch MR
    • Journal Title

      Neurobiol Learn Mem

      Volume: 117 Pages: 51-9

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2014.05.003

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Appetitive and aversive information coding in the primate dorsal raphe' nucleus.2015

    • Author(s)
      Hayashi K, Nakao K, Nakamura K
    • Journal Title

      The Journal of neuroscience

      Volume: 35(15) Issue: 15 Pages: 6195-6208

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2860-14.2015

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Functions and computational principles of serotonergic and related systems at multiple scales.2014

    • Author(s)
      Nakamura K, Wong-Lin K
    • Journal Title

      Frontiers in integrative neuroscience

      Volume: 8 Pages: 23-23

    • DOI

      10.3389/fnint.2014.00023

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 意思決定・行動選択の神経科学 セロトニンと意思決定2014

    • Author(s)
      中村加枝, 林和子, 則武厚
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 32 Pages: 55-57

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 背側縫線核による報酬・嫌悪情報処理2016

    • Author(s)
      中村加枝
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 物質と脳2015

    • Author(s)
      中村加枝
    • Organizer
      平成27年度生理研研究会
    • Place of Presentation
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The appetitive and aversive context modulates choice behavior, autonomic responses, and the neuronal activity in the primate caudate2015

    • Author(s)
      Y. UEDA, K. NAKAMURA
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2015
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effect of bimodal value representation on goal directed behavior2015

    • Author(s)
      M. YASUDA, S. NAKAMURA, K.OKADA, Y. KOBAYASHI,K.TSUTSUI, K NAKAMURA
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2015
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経頭蓋磁気刺激法の逆橋渡し研究2015

    • Author(s)
      中村加枝
    • Organizer
      第45回日本神経精神薬理学会、第37回日本生物学的精神医学会合同年会
    • Place of Presentation
      タワーホール舟橋(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The impact of aversive information on the choice behavior, autonomic responses, and the activity in the caudate in monkeys2015

    • Author(s)
      上田康雅, 中村加枝
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] An integrated system for the quantitative measure of motivation and emotion in monkeys2015

    • Author(s)
      安田正治, 中村晋也, 岡田研一, 飯島敏夫, 小林康, 筒井健一郎, 中村 加枝
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Behavioral and physiological impacts of aversive information in the monkeys.2014

    • Author(s)
      Y.UEDA, K.TOKITA, K.NAKANURA
    • Organizer
      NEUROSCIENCE 2014
    • Place of Presentation
      Washington, DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 嫌悪刺激による意思決定行動と尾状核の神経活動への影響2014

    • Author(s)
      中村加枝、上田康雅、時田賢一
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜(パシフィコ横浜)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Neurons in the lateral hypothalamic area of cynomolgus monkeys may provide precursor signals for midbrain dopaminergic neurons in reward processing.2014

    • Author(s)
      則武 厚、中村加枝
    • Organizer
      日本動物心理学会第74回大会
    • Place of Presentation
      愛知県犬山市(犬山国際観光センターフロイデ)
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] http://www.kmu.ac.jp/medical/2671t80000003zyf.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-11-20   Modified: 2018-03-28  

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