2016 Fiscal Year Research-status Report
行動選択に関与する視床‐線条体インフォメーションフロー
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15K07155
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
深掘 良二 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (40457784)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 背外側線条体 / オペラント条件付け / 刺激の弁別 / 手続き学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
行動選択は幅広い種で観察される重要な行動様式である。応募者らは刺激に合わせて行動を選択する仕組みに関して研究を行ってきた（Fukabori, 2012; Nishizawa,2012）。この行動選択の仕組みには脳内の線条体とよばれる部位が重要な働きをしている。線条体は主に大脳皮質と視床と呼ばれる部位から情報が伝達され、処理した結果を淡蒼球、脚内核、黒質網様部などの脳部位に出力している。この処理には「正確さ」「反応速度」を司っている情報処理の流れがあり、これらの要素が組み合わさって行動選択が正確に素早く行われている。本研究では視床から入力される情報が、どのような処理を経て出力されるのかを解明することを目標としている。
平成28年度では実験に使用するタスクを再検討した。計画していた弁別課題では1回のレバー押しで選択・正反応としていた。頭部拘束型オペラント実験装置では被験体の行動が制限されるため、少しでもタスクに関係ない運動をするとレバーに振れやすい。計画開始当初はそのまま進めていたが、解析を進めるにあたって偶然性の要素により、解析を困難にしていた。選択の偶然性を排除するために、選択時にレバーを複数回押すことにより、より選択の意思を確認しやすいように改善した。同様に弁別刺激提示から選択可能になるまでの時間を設けて、突発的な反応をなくすようにタスクを変更した。また、無反応試行を減らすために、試行の開始を被験体が制御できるようにした。
これらの変更から、視床線条体路のより詳細な情報伝達の解析を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
偶発的なレバー押しによって選択行動の解析が困難が出ていたが、実験手続きをさらに改良し、複数回のレバー押しを被験体にさせて解析を容易にできるように試みた。また、試行をセルフスタートさせることにより、より効率よくタスクを遂行させてユニット記録を行うことを目指した。
タスクの改良によって、今まで想定しなかった行動に関して解析できるようになった。例えばセルフスタート時の発火パターン、選択可能になるまでの待ち時間中の発火パターン、複数回レバーを押して選択する時の発火パターン、などを解析することによって、より詳細な視床及び線条体のメカニズムを解明することができる。
計画には入っていなかったが、タスクの変更を容易にするために、専用のスクリプトエンジンを開発した。これまではMATLABによるコードでタスク制御をおこなってきたが、新たに開発したスクリプトはSKEDと呼ばれる言語に近く、SKEDを使用したことがある実験者であれば容易に新たなタスクを作製できる。今後、完成度を高めて一般に公開できればと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たなタスクを用いて計画書に従い実験を行う。当初考えていた以上の事象に関して解析できるが、困難な場合は計画内の事象に関してのみ解析を進めていく。全体の細胞数の5％ほどを占める神経介在細胞に関して計画期間中に例数を集めるのが困難かもしれない。その場合は中型有棘細胞のみを対象にして実験を進めていく。
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| Causes of Carryover |
初年度に納期の問題で購入できなかった備品を購入した。残額を利用し実験に必要なソフトウェアーの更新、電気生理用の器具などを購入した。年度末までに電気生理用の部品の購入を検討したが、最低注文数で購入すると助成金が足らないことが分かったため、翌年度の助成金と合わせて購入しようと考えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度から繰り越す助成金を利用し、平成29年度で電気生理用の小部品の購入をする。
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