Involvement of dopaminergic neurons in motor function

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19937
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Kunori Nobuo 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (10761299)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腹側被蓋野 / ファイバーフォトメトリー / 神経活動 / リーチング / げっ歯類

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to reveal the activity patterns of the midbrain dopaminergic neurons during exercise to obtain knowledge contributing to the technology for improving motor function. For this purpose, the activity patterns of the ventral midbrain, including dopaminergic neurons, were measured during motor tasks. In addition, we placed stimulating electrodes in the ventral midbrain and verified the effects of electrical stimulation on motor performance. The results showed that neurons in the ventral midbrain were transiently activated by changes in the external environment during the motor task. In addition, the activation by the electrical stimulation transiently improved the motor performance. These findings may lead to the development of techniques to improve motor recovery after stroke.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中脳ドーパミン神経は運動学習などとの関係が知られており、運動機能障害を呈する脳卒中患者等の治療標的として着目されている。しかしながら、運動課題中の活動様式は十分には明らかになっておらず、どのようなタイミングで活性化することが有効なのかは不明であった。本研究では、げっ歯類を対象とした実験により、その活動様式を明らかにしたものであり、学術的に有用であるだけでなく、ドーパミン神経を標的とした新たな脳活性化技術の開発につながることが期待される。