2020 Fiscal Year Research-status Report
化学遺伝学による、柔軟な行動を実現するための霊長類神経経路機能の解明
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18K15353
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
小山 佳 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, 研究員(任常) (50615250)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 化学遺伝学 / 経路選択的機能阻害 / 霊長類 / 線条体 / 視床 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、３頭のサルの前頭眼窩野に、抑制性DREADD（hM4Di）をコードしたAAVベクターによる、遺伝子導入手術を行い、それらの動物に対し、報酬の価値やルールを基にした柔軟な意思決定を要求する行動課題の訓練を行った。数か月の訓練の後、動物は課題のルールや提示される刺激の価値に応じて、適切な行動を選択することができるようになった。その後、DREADDアゴニストの全身投与による前頭眼窩野の機能阻害が、本行動課題にどのような影響を与えるかを調べる行動実験を行った。その結果、課題のルールが切り替わる際の価値判断において障害がみられたものの、それらの価値を学習する段階においては障害はみられなかった。次に前頭眼窩野から線条体、および前頭眼窩野から視床MD核へと至る経路のそれぞれの機能について、霊長類では初の試みとなる、化学遺伝学的手法を用いた、経路選択的な機能阻害法を用いて行動薬理学的検討を行った。得られた結果について計算論的手法を用いて検証を行ったところ、前者が刺激と報酬の随伴性の逐次学習に寄与しており、後者は特定の内的モデルに基づく行動の切り替えに寄与している可能性を見出した。また、当該研究を遂行する上で最も重要な技術である、化学遺伝学的手法を応用した経路選択的な機能阻害法の確立について、成果を論文にまとめオンラインアーカイブへの投稿を行うと共に、国際誌への投稿を行っている（査読中）。
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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
実験や解析は当初の予定通り進呈し、予想以上の成果を挙げているが、結果をまとめるにあたり国内外の研究者との議論が不十分な状態であることは否めないためこの区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
より詳細な解析を進めると共に、国内外の研究者との議論により適切な解釈を行うことを目指す。
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| Causes of Carryover |
実験自体は概ね順当に進展したものの、結果の取りまとめについて、コロナ禍において国内外の十分な議論が尽くせなかったため、旅費として計上していた分について残額が多く生じた。次年度に、主に追加の解析にかかる費用および旅費として使用予定である。
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