2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K00380
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
梶原 利一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60356772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨永 貴志 徳島文理大学, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (20344046)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 選択行動解析 / 嗜好性 / 条件づけ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，嗜好性を生み出す際の神経回路メカニズムを解明することを目的とした.その為にまず，ラット・マウスの聴覚系嗜好 性行動実験パラダイムを開発し，その上で，齧歯類の視床，聴覚野，前頭眼窩皮質の脳部位が，情動中枢(扁桃体)などとどのように 協調動作しているのかを神経科学的な手法を駆使して解析する計画とした. これまでに，以下に示す実験系の構築，および，行動実験の計画を進めた.
行動実験系の構築: 二種の異なる呈示音のうち一種を選択する行動を解析するための，二者択一型のM型迷路ボックスを構築した.中央レーンの赤外線センサーを通過すると，右と左から音が呈示される仕様とし，赤外線センサーにより駆動される刺激や報酬の呈示用の回路，および，動物の行動パターン解析を行う画像処理は，LabVIEW により開発した. なお，様々な呈示用音源は，ラット・マウスの可聴域を考慮して，CuBASEソフトウェアにより作成した.
ラット・マウスを用いた行動実験: 上述のM型迷路実験系を用いて，二つの音源種が呈示されるどちらのレーンを選択するかを，報酬なし条件下で調べた．その結果，マウスではいずれのレーンもほぼ同じ確率で選択する一方で，ラットは白色ノイズ側レーンを避ける傾向があることが確かめられた．また，呈示音側レーンで一定時間待機すると報酬が得られる，“報酬有り”実験を行った結果，ラットでは，白色ノイズのみを一方のレーンで呈示した場合，報酬を得るための待機行動を取るが，異なる音源を同時に別レーンで呈示した場合は，ノイズとは異なるレーンを好む行動を示すことが確かめられた．
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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
まず，構築したM型の二者択一式迷路実験系を用いて，複数のラットとマウスで行動解析を行った．その結果，マウスでは呈示音種とは無関係に交互にいずれのレーンも選択する行動を示すこと，その一方で，ラットは白色ノイズ側レーンを避ける傾向があることが判明した．そのため，M型迷路における行動解析にはラットを用いた．ラットM型迷路（報酬有り）実験では，音をCSとした報酬(US)との条件付け実験 は，2~3日で終了した．このとき，白色ノイズ音に対しても，忌避行動を示すことなく音呈示レーンで２０秒待機する行動が観察できたため，二種音呈示により，いずれの音種を好んで選択するかの解析に進んだ．現状では，クラッシク音楽１を好んで選択する結果が得られている．
マウスの実験では，ラットと比較して，選択行動観察に困難を要した.そこで，改編型Y迷路を構築した.この改編型Y迷路は，マウスが開始地点から一方のポートを選択すると，選択したポートに滞在しつづけるか，逆戻りせずに別の通路を経由して開始地点に戻ることしかできない仕様となっており，引き続き生じる選択行動を，長時間にわたって簡便に観察可能になることが期待される.しかしながら，音の呈示方法など，現状では，改良のための課題も見出された．
また，行動実験と平行して，音嗜好性課題への関連が示唆される脳部位に着目した神経応答解析を，脳スライス標本を用いて進めるとともに，ムシモルによる脳活動抑制実験にも取り掛かった.
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットの行動実験については，呈示音種，呈示音リズム，待機時間，など，複数のパラメータを変更した際の結果について，更なる検討を進める.また，報酬ありの選択行動実験課題に加えて，報酬なしの音選択行 動実験課題についても取り組む.マウスの行動実験については，今回使用したのはICR系マウスであったため，C57BL系マウスでの検討 を進める. 更に，開発したマウス専用の実験系を用いて，報酬ありの条件付け課題を行い，作成した呈示音の識別が可能かを検討し， その後，音選択行動パターンの長時間計測を行う.また，次年度は，行動実験を更に進めるとともに，嗜好性に関与すると考えられる 脳部位に着目した薬理学的な神経応答抑制実験や，神経応答解析を，脳スライス および，in vivo 標本を用いて行う計画とする.薬理学的抑制実験では，特に眼窩前頭皮質もしくは扁桃体の一部の神経機能を，ムシモル投与により一定時間抑制し，その際の選択行動観察を行うことにより行う.
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| Causes of Carryover |
ラットの実験では，想定していたほどの例数を得るまでに至らなかったこと，マウスの行動実験が，想定したとおりに進まなかったこと，などから， in vivo神経応答解析実験験系の構築と，薬理学的抑制実験の，進捗が若干遅れた為，次年度使用額が生じた．
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