2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Elucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications |
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| Project/Area Number |
23120006
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
坂上 雅道 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (10225782)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 前頭前野 / 推移的推論 / 選言的推論 / ウイルスベクター / 大脳基底核 / 意思決定 / DREADD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまで、経験したことを再現するモデルフリー機能と、経験に基づきながらも、それらを組み合わせることにより、全く新しい環境にも柔軟に適応できるモデルベース機能が、脳でどのように実現されているかについて調べてきた。そのために、推論課題遂行中のサル前頭前野外側部、並びに大脳基底核線条体から、単一ニューロン活動の記録を行い、前者が大脳基底核線条体、後者が前頭前野で実現されていることを明らかにした。平成27年度は、このような機能的な違いのある2つの領域が、どのように相互作用しているのかを調べるために、ウイルスベクターの2重感染を使って2つの領域間の情報伝達を遮断するための実験を行った。この実験では、サルの前頭前野に、Cre依存的な人工受容体（DREADD）を発現させるAAVウイルスベクターを感染させ、その投射先である大脳基底核線条体に、逆行性に軸索をさかのぼってCreを運ぶ別のレンチウイルスベクターを感染させた。その結果、前頭前野にCre依存的にDREADDが発現した証拠となるマーカー（RFP）が発現したことを確認した（Oguchi et al., 2015）。DREADDを発現したサルが、非対称性報酬遅延反応課題を遂行している最中に、クロザピン-N-オキシド（CNO）を静脈から全身投与することにより、前頭前野外側部-線条体回路の活動を選択的に遮断し、その行動の変化を調べるとともに、神経活動の記録を行った。行動的には、CNOの投与は、短期記憶には影響が見られなかったが、特に、小報酬試行での正答率に有意な低下が見られた。運動自体には変化が見られなかったことから、この回路が遮断されることによって、報酬予測に伴う行動の適切な制御ができなくなったと考えられる。神経活動の記録からも、このような結論が裏付けられた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Representation of economic preferences in the structure and function of the amygdala and prefrontal cortex2016
Author(s)
Fermin, A.S.R., Sakagami, M., Kiyonari, T., Li, Y., Matsumoto, Y & Yamagishi, T.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Characteristics of fast-spiking neurons in the striatum of behaving monkeys2015
Author(s)
Yamada H, Inokawa H, Hori Y, Pan X, Matsuzaki R, Nakamura K, Samejima K, Shidara M, Kimura M, Sakagami M, Minamimoto T.
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Journal Title
Neuroscience Research
Volume: 105
Pages: 2-18
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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