2020 Fiscal Year Annual Research Report
Neural circuit mechanisms underlying behavioral control through corticostriatal pathways in an area- and input-specific manner
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18H02545
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
小林 和人 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (90211903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西澤 佳代 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (30644108)
瀬戸川 将 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (30760508)
加藤 成樹 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (90443879)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 経路選択的操作 / 細胞標的法 / 化学遺伝学 / 皮質線条体路 / オペラント学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質は、機能の異なる多くの領野から構成され、それぞれの領野から線条体の異なる領域へ投射するばかりでなく、個々の領野からの皮質線条体投射は2種類の異なる入力様式を示す。本研究課題では、特に、運動野として一次運動野(M1)と二次運動野(M2)に由来する経路、および、感覚野として聴覚野に由来する経路に着目して行動制御におけるそれぞれの神経路の機能の解明に取り組む。これまで神経路標的法によりM1皮質線条体ニューロンが習慣行動の形成に重要なことを示してきた。イオン透過型チャネルGluCl受容体を用いた化学遺伝学的抑制により、イベルメクチン投与によるM1線条体ニューロンの抑制は習慣行動の減弱を誘導することを見出した。次に、皮質線条体にニューロンにはIT型（同側および反対側の線条体に投射する）とPT型（同側性に線条体に加え、脳幹や脊髄に投射する）の2種類が知られている。これらの2種類のいづれの型が習慣行動形成に関与するかを確認する実験を行った。PT型については、脳幹にNeuRetベクターを注入し、皮質にイムノトキシンを投与することにより選択的除去を誘導した。この処理により、習慣行動に緩和な低下が認められた。IT型については、Tlx1-Creマウスを導入し、このM1にPE38細胞毒素遺伝子を発現させる実験系を確立した。現在、その除去の効果について解析を進めている。小動物PETの解析から聴覚弁別学習の獲得に後部線条体が関与することを見出していたが、多電極記録法によりこの領域において音刺激および反応の直後に出現する行動の予測あるいは課題の終了に関わる特徴的な神経活動を見出した。大脳皮質から後部線条体への入力経路を逆行性標識法によって解析したところ、特に2次聴覚野と島皮質からの投射が主要なことが明らかとなった。今後、聴覚弁別におけるこれらの皮質入力の役割や神経活動の解析が重要な課題である。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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