Elucidating roles of ventral tegmental area dopaminergic neurons in motivation of appetitive goal-directed behavior

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03381
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: Iguchi Yoshio 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (20452097)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 目標指向行動 / オペラント学習 / 動機づけ（モチベーション） / 行動経済学 / 中脳辺縁ドーパミン投射系 / ドーパミンD2受容体陽性細胞 / 化学遺伝学（ケモジェ ネティクス）システム / トランスジェニックラット

Outline of Final Research Achievements

We investigated the role of D2R-positive ventral tegmental area dopamine neurons in the motivational control of goal-directed behavior. We established a system to specifically and reversibly manipulate the activity of target neurons using chemogenetic technologies and a behavioral experiment to estimate intrinsic variables involved in the motivation of appetitive operant behavior in rats.
By a series of systematic experiments combining histochemical, biochemical, and behavioral methods, we found that D2R-positive ventral tegmental area dopamine neurons play an essential role in the maintenance of motivation associated with increased reward prices through projections to the nucleus accumbens core.

Free Research Field

行動神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中脳に起始するドーパミンニューロンが関与する生理機能や，その機能破たんに起因する疾患の病態は多様であり，発現分子に基づいた細胞集団の分離・同定と，それぞれの心理-行動機能の詳細な解析の重要性はますます高まっている。本研究は，D2Rを分子マーカーとする腹側被蓋野ドーパミンニューロンが，側坐核コアへの投射を通じて，報酬価格が増大したときのモチベーションの維持に関与していることを発見した。今後は，D2R以外のマーカーをもつ細胞集団の機能解析を同様の方法論ですすめることで，ドーパミン系に関する包括的理解と，動機づけプロセスが障害される精神-神経疾患の病態理解や治療法開発につながることが期待される。