2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of multimodal sensory information in mouse social behavior using virtual reality system
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19K16886
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中井 信裕 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (00808967)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 社会性行動 / ネットワークダイナミクス / 自閉症モデルマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の社会性行動では視覚、聴覚、嗅覚などを含む複数の感覚モダリティが生じ、大脳皮質で統合・処理された感覚情報を基にして特定の行動が表出されると考えられている。しかし、複雑に絡み合った感覚モダリティの存在下では大脳皮質の神経活動様式から行動を読み解くことは難しい。そのため本研究では、バーチャルリアリティ（ＶＲ）システムを用い、現実世界では区別することが困難な社会性刺激を選択的に提示し、行動中マウスに対する感覚モダリティを操作することで、社会性行動時の大脳皮質機能ネットワークの情報処理過程を明らかにする。
二個体の被験マウスが同一のバーチャル空間を自由探索することのできるインタラクティブ型ソーシャルＶＲシステムを用い、視覚、嗅覚、触覚の多感覚な社会刺激条件下、また、個別の感覚刺激条件下の社会性行動と大脳皮質活動を測定した。感覚刺激の組み合わせ条件によって大脳皮質活動がどのように変化するかを解析した。今後も実験数を増やし、解析を進めることで、社会行動関連脳機能ネットワークを同定する。
また、VRシステムを用いて自閉症モデルマウスの行動および大脳皮質機能ネットワークを解析した。野生型マウスとの比較から自閉症特有の大脳皮質機能ネットワークパターンを同定した。本成果は論文にまとめており、現在投稿中である。
国際学会にて、社会性行動を模したバーチャルリアリティ（ＶＲ）実験系による脳機能ネットワーク解析法および自閉症モデルマウスの機能ネットワーク異常をシンポジウムで口頭発表した。
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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
新たに自閉症モデルマウスの行動下脳機能ネットワーク解析を行い、野生型マウスとの比較において、自閉症特有のネットワークパターンを抽出することに成功した。また機械学習を用いて、自閉症モデルマウスを脳機能ネットワーク情報から高精度に判別することに成功した。これらの成果は国際科学雑誌に投稿中である。
インタラクティブ型ソーシャルＶＲシステムでは、多感覚刺激条件と個別感覚刺激条件を検討し、複数個体のマウスを用いて行動実験および脳活動計測を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの成果を論文にまとめ、国際雑誌に投稿する。
引き続きインタラクティブ型ソーシャルＶＲシステムを用い、感覚刺激の組み合わせ条件によって変化する社会性行動時脳機能ネットワークパターンを解析・同定する。
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| Causes of Carryover |
令和４年度実施予定の実験に使用する消耗品の購入に充てる。
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