サルDREADDシステムを用いた主観的価値に基づく意思決定の神経回路操作

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H06872
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 藤本 淳 国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, 博士研究員 (20756390)
• Project Period (FY): 2015-08-28 – 2017-03-31
• Keywords: サル / DREADD / 意思決定 / 線条体 / 腹側淡蒼球

Outline of Annual Research Achievements

線条体に抑制性DREADD（hM4Di）を発現させたマカクザル1頭を用い、実験を行った。このサルに報酬量課題（Minamimoto et al., 2009）を訓練し、モチベーションの指標であるエラー試行の比率を算出したところ、先行研究の報告に一致して、エラー率は報酬量と反比例の関係を示した。このことは、サルが報酬量を正しく認識し、行動が報酬量によって影響されたことを示している。さらに、このサルを用いて、線条体の投射先である腹側淡蒼球（ＶＰ）より単一神経細胞記録を行った。神経発火頻度を報酬量条件ごとに計算し、回帰分析を行うことにより、ＶＰニューロンは報酬量によって発火頻度を変えることがわかった。これにより、報酬量課題におけるＶＰニューロンの情報表現様式を確認することができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目標とするDREADDシステムによる意思決定回路操作のため、まず意思決定に重要な神経領野である腹側淡蒼球の神経活動様式を確認できた。また、DREADDの目標部位への導入、行動課題の訓練なども順調に進行している。これらより、計画した実験であるDREADDシステムを用いた神経活動操作が可能となったことから、進展は順調と考える。

Strategy for Future Research Activity

これまでにサル1頭を用い、DREADDシステムの導入および行動課題遂行中の神経活動記録実験を行った。今後は同サルを用いてDREADDシステムを介した神経活動操作および行動操作実験を行い、その変化を数理モデルを利用して統計的に記述することを目指す。
また、データの再現性を確認するため、別のサル個体を用いて同様の実験を行う。サルを用いた研究における一般的な傾向を鑑み、サル２頭分のデータを取得し、論文としてまとめることを目指す。