2020 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of dopamine and serotonin in regulating motivation
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18H04037
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
南本 敬史 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, グループリーダー(定常) (50506813)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DREADD / ドーパミン / セロトニン / モチベーション / サル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ヒトに近い脳回路基盤を有するサルを対象とし、最新の化学遺伝学手法(DREADDs)によるドーパミン/セロトニンの操作で生じる意欲低下を独自の行動実験系と数理モデルで捉えるとともに、イメージング・電気生理手法により脳ネットワーク情報処理・動機価値の脳内表現の変容を特定し、正常の意欲制御の神経機構から病態まで統一的に説明するモデルを提唱することを目的とする。
R2年度は開発したDREADDの新しいアゴニストリガンドDCZについて、DREADDによる神経細胞操作性を向上させた結果について論文発表した。さらに、報酬量に基づく行動課題を遂行中のマカクザルにDA受容体阻害剤を全身投与し、動機価値およびコストベネフィットトレードオフの神経機構における影響について調べ、モデルを用いた解析を通じDA受容体サブタイプごとの影響の違いを定量的に明らかにした結果について論文にまとめ投稿した（リバイズ中）。同様の実験を5-HT受容体についても実施し、解析を進めている。さらに5-HT神経細胞特異的プロモーターにより抑制性DREADDを発現するウイルしベクターを背側縫線核に投与した１頭のマカクザル作出、DCZを用いたPETイメージング法により注入部位での発現を可視化するとともに、FDGをリガンドとしたPETイメージングによりDCZを投与時に変化する脳領域を調べるとともに、動機付け行動課題への影響についてテストを開始した。
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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
DREADDsによる神経活動の操作性を高める技術開発が結実し、DA・5-HT神経活動をDREADDにより操作する道筋ができた。またDA受容体阻害による意欲制御機構の一端について解析した成果をまとめた。
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| Strategy for Future Research Activity |
R3年度は引き続きDREADDによるDA/5-HT神経操作技術の確立を進めるとともに、行動や神経回路への影響を特定する検証を進める。またセロトニンの伝達を阻害することにより生じる意欲低下についてモデルによる解析を進め、論文化を目指す。
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Research Products
(6 results)
