2021 Fiscal Year Annual Research Report
Efffect of amygdalar activity on recognition and neural representation of facial information
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19K07811
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮川 尚久 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部, 主任研究員 (60415312)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 神経操作 / 霊長類 / 情動 / 情動反応 / 視覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脳の代表的な情動処理中枢である扁桃体が、大脳皮質視覚野における視覚情報処理に及ぼす影響を評価するため、世界でも例の少ないマカクザルでの『化学遺伝学』を用いた局所的な脳活動への介入を行った。まず、化学遺伝学で用いる新規人工薬剤の開発を行い、これまでの薬剤と比較して非常に優れた脳内移行性を持ち、また内在性受容体への非特異的結合が低い優れた薬剤Deschloroclozapine(DCZ)を見出しした（Nagai&Miyakawa et al., Nature Neuroscience 2020）。次に、この新規アゴニストDCZおよび興奮性化学遺伝学受容体hM3Dqを用いてマカクザル扁桃体の神経活動を賦活化させ、腹側視覚皮質に生じる視覚情報処理の変容について解析した。脳の腹側視覚皮質を広範囲で覆う表面脳波電極(ECoG)を留置し、サルが顔の画像を注視した際に反応する顔応答部位を特定した。強い情動を惹起する表情(恐怖、威嚇）を含む顔画像セットを提示しながら、化学遺伝学アゴニストDCZ投与により扁桃体神経活動の持続的賦活化を引き起こすことで、腹側視覚野の視覚応答性神経活動パターンにおいて、1)顔選択性領域内の顔画像に対する視覚応答が減弱すること、2)中立表情と脅威表情の画像に対する視覚応答の差が消失すること、3)色や形の視覚情報については扁桃体操作による影響が生じないことを見出した。また扁桃体操作が実験個体の主観的な情動に及ぼす影響を評価するため、代表的な自律神経応答である瞳孔径反応を調べた。操作をしない場合は、中立表情より脅威表情に対してより大きな散瞳を示したが、返答意を賦活化するとこの差は消失し、我々の扁桃体賦活化の実験においては、物体認知に関わる腹側視覚皮質と個体レベルの認知に対し、同様の影響を及ぼしていることが示唆された。現在論文を準備中である。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] Chemogenetic suppression of pharmacologically induced frontal lobe epilepsy in a macaque monkey2021
Author(s)
Miyakawa N, Nagai Y, Kawasaki K, Hori Y, Oyama K, Orihara A, Matsuo T, Suzuki T, Inoue K, Takada M, Suhara T, Higuchi M, Minamimoto T
Organizer
2021 American Epilepsy Society Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Chemogenetic suppression of pharmacologically-induced epilepsy in a macaque monkey2021
Author(s)
Miyakawa N, Nagai Y, Kawasaki K, Hori Y, Oyama K, Orihara A, Matsuo T, Suzuki T, Inoue K, Takada M, Suhara T, Higuchi M, Minamimoto T
Organizer
44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of differences in facial surface properties on temporal cortical neuronal activity and discrimination learning in macaque monkeys2021
Author(s)
Kazuko Hayashi, Narihisa Matsumoto, Keiji Matsuda, Kenichiro Miura, Shigeru Yamane, Shin Matsuo, Keiji Yanai, Mark A. G. Eldridge, Richard C. Saunders, Barry J. Richmond, Yuji Nagai, Naohisa Miyakawa, Takafumi Minamimoto, Masato Okada, Kenji Kawano, Yasuko Sugase-Miyamoto
Organizer
44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
Int'l Joint Research
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