2015 Fiscal Year Research-status Report
条件付け学習においてシナプス可塑性が行動変化に至る神経回路の解明
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15K18333
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柳下 祥 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50721940)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ドーパミン / 報酬学習 / 側坐核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、報酬による条件付け学習において、条件刺激と非条件刺激が連合する神経・シナプス基盤を解明することを目的とする。マウス脳スライスにおいて側坐核の単一シナプスはシナプス活動のすぐ後(0.3-2秒)に与えられたドーパミンにより強化される。これは報酬学習のシナプス可塑性基盤と考えられるが、実際にどのような学習条件においてこの側坐核のドーパミン時間枠依存的な可塑性が中心的な役割を担うのかは明らかでない。
そこで、側坐核のドーパミン時間枠依存的な可塑性が重要となるマウス行動実験系を開発し、シナプス特性と学習特性の対応をとることを本研究では目指す。まず、マウス頭部固定下に音によるCSと報酬(US)を連合する実験系を構築し、シナプス可塑性の時間枠と類似したのCS-USの時間枠で学習が１時間のうちに成立する条件を見出した。この学習は少なくとも翌日までは保持されて、ドーパミン１型受容体に依存的であった。さらに側坐核の可塑性をウィルスベクターを用いてCaMKII阻害ペプチドを導入すると学習が阻害された。このことから側坐核の可塑性が学習の成立に関与する可能性が示された。さらに実際に側坐核へのシナプス入力が可塑性を生じているのかをしらべるために、光遺伝学により側坐核へのシナプス入力を光で操作しこれに対して条件づけを行う実験系の構築に成功しつつある。この実験系を発展させることで学習の成立と可塑性の対応についての理解を進めることが可能であり、来年度以降につながる重要な成果を得た。
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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
側坐核に依存的と考えられる条件づけ学習系を構築し、シナプス特性と対応した学習特性を見出すことができた。さらに光遺伝学により条件刺激を代替する実験系の構築にも成功し、学習特性とシナプス特性の対応づけを進める基盤が固まりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
光遺伝学により条件刺激を代替する実験系の構築に成功しつつあるので、この系においてシナプス入力と学習の成立する時間枠を調査する。
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| Causes of Carryover |
実験の進捗から購入予定の備品を再選定する必要が生じ、次年度購入予定とした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
備品の選定はできており、本年度に購入し、研究を進める。
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Research Products
(1 results)
