2017 Fiscal Year Annual Research Report
Rapid detection of threat signals in primate amygdala
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17H01381
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 一郎 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60181351)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 扁桃体 / 側頭葉視覚連合野 / 皮質下経路 / 表情弁別 / 情動 / 脅威信号 / 単一細胞活動 / 霊長類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
霊長類で高度に発達した大脳皮質の側頭葉視覚経路（皮質経路）は、視覚像を詳細に分析して、物体や他者を識別・認識する能力を可能にした。一方、より原始的な皮質下の視覚経路（網膜－上丘－視床枕－扁桃体）は生存に関わる脅威信号を、粗い精度で、しかし素早く処理すると考えられている。この考え（皮質下迅速経路仮説）は複数の間接的な証拠により支持されているが、ヒトやサルなど霊長類において「網膜－上丘－視床枕－扁桃体経路（皮質下経路）が脅威信号の検出に関わる」ことの確定的な証拠は得られていない。
そこで、本年度は、注視課題遂行中のサルの扁桃体細胞から細胞外活動を記録して威嚇表情に対する視覚反応が素早く生じるのかを調べた。単一細胞反応を解析した従来研究はそのような反応を検出していないが、本研究では、細胞集団として伝えている情報内容を解析し、集団として威嚇表情情報を短潜時で扁桃体に伝達するか、その現象が威嚇表情に特異的かを解析した。その結果、扁桃体の単一細胞反応に弱いながら短潜時の威嚇表情選択的な反応が見出され、細胞集団の情報を集めると、明確に威嚇顔の情報を読み出す（デコードする）ことが可能であることが示された。一方、同様の解析を、視覚皮質から扁桃体への唯一の入力源である側頭葉の高次視覚野にも行ったところ、そのような反応は見出されなかった。このことは、側頭葉を介さずに扁桃体へ脅威信号が伝わっていることを示唆しており、皮質下経路が存在するという仮説を支持している。
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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
予定頭数のサル個体より、扁桃体および側頭葉視覚連合野の神経活動の記録を完了し、また、それらの活動についての解析を終了した。解析結果に基づいて論文を投稿し、また、プレプリントサーバーに原稿をアップロードしている。論文は現在、査読後の改稿作業に入っている。
２年目の主要な研究課題である、狂犬病ウイルスを使った経シナプス的逆行性標識法による皮質下迅速経路の解剖学的検証実験について共同実験を行う京都大学霊長類研究所の高田雅彦教授、井上謙一助教との相談が進行し、京都大学霊長類研究所の共同研究プロジェクトに採用された。実験方法についての方針が確定し、新年度早々に第一回の実験が予定されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
【電気生理学的実験成果の論文公表】平成２９年度に得た電気生理学的実験成果の論文公表を目指す。
【二重標識トレーサーによる上丘－視床枕－扁桃体経路の解明】上丘から視床枕への投射と視床枕から扁桃体への投射に接点があるかどうかは従来研究では十分に検証されていない。本研究では、同じ個体の上丘へ順行性トレーサー、扁桃体へ逆行性トレーサーを注入して、視床枕において染色された軸索末端と細胞体が接しているかどうかを解析し、上丘－視床枕－扁桃体を結ぶシナプス経路が存在するかを検討する。
【狂犬病ウイルスを使った扁桃体への入力経路の全容解明】網膜から扁桃体への情報伝達経路の全容を解明するためにシナプスを越えて逆行性に標識できる狂犬病ウイルストレーサー14を扁桃体へ注入して、標識後の生存期間を変えることで、単シナプス、２シナプス、多シナプスを超えて標識される神経細胞の分布を網羅的に調べる。
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