2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K06953
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
西丸 広史 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (20302408)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 情動 / 運動 / 皮質下神経回路 / 前頭前野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度に引き続き、自ら設計し製作した頭部固定運動測定装置を用いて、自発的な歩行運動を行うことで報酬を獲得できる行動課題遂行中のマウスに、歩行運動の時間的パラメータとおよび前帯状皮質のニューロン活動の詳細な解析を行った。この課題では試行を繰り返し行わせ、課題の成功と失敗がその前後の行動およびニューロン活動にどのような影響を及ぼすかを検討した。この結果、マウスは課題が成功もしくは失敗したときでは、歩行運動の持続時間や反応時間に差があることを見出した。また記録したニューロンの多くが、自発的に開始する報酬獲得行動の前に得た報酬の有無もしくは行動の結果として得られる報酬の有無によって歩行運動中の活動を変化させることを見出した。さらに記録した全てのニューロン集団について、課題成功と失敗したときの活動ごとに主成分分析を行い、前帯状皮質が報酬獲得行動中の運動そのものの他に、行動の前後の報酬獲得の成功と失敗をエンコードしていることが明らかになった。この成果は、国際学術誌に原著論文（査読付き、オープンアクセス）として掲載された。引き続き、前帯状皮質に入力する皮質下部位および入力を受ける皮質下および 皮質領域のニューロン群の記録を行う。また前帯状皮質および前帯状皮質をはじめとした情動関連領域のニューロン活動を光遺伝学的・化学遺伝学的手法を用いて人為的に操作し。それぞれの報酬獲得行動における役割を明らかにする実験を開始している。
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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
二年目までにこれまで得られた結果の一部を研究成果を国際学術誌に発表し、これを基盤として、光遺伝学的・化学遺伝学的によるニューロン活動操作実験について、実験条件の再検討や、行動課題の見直しを行いながら進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果として1) 前帯状皮質の詳細な解析を行い、どのような報酬獲得行動を構成する運動や報酬の有無さらにはその行動への影響などを明らかにすることができた。2) ニューロンの活動の人為的操作の実験系を確立することができた。今後は、前帯状皮質に入力する皮質下部位および入力を受ける皮質下および 皮質領域ののニューロンの活動を光遺伝学的手法および化学遺伝学的手法を用いて人為的に操作し、ニューロン 活動と行動の因果関係を明らかにすることを目指す。また、引き続き前帯状皮質に入力する皮質下部位および入力を受ける皮質下および 皮質領域のニューロン群の記録を行う。
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| Causes of Carryover |
計画当初に研究成果発表のために参加予定だった国際学会がコロナ感染拡大のため中止となり、また国内学会もリモート開催となったため、参加費および旅費として使用しなかった。次年度は主にこれらの学会の参加費および旅費として使用する予定である。
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