2019 Fiscal Year Research-status Report
知覚運動学習中に線条体の局所領域間で生じる機能変化と情報表現の解明
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19K20074
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
瀬戸川 将 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (30760508)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大脳基底核 / 学習 / 線条体 / 知覚運動学習 / 運動スキル / 認知スキル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体育・スポーツで“動作”を熟達するためには、外部の感覚情報に対して適切な判断を行い、動作を実行できるようになる必要がある。この知覚運動学習には、大脳基底核における背側線条体が重要な役割を果たしている。申請者は、これまで小動物脳機能イメージング法を用いることで、知覚運動学習において背側線条体の神経活動が学習の段階に応じてダイナミックに賦活化されることを見出してきた。そこで本研究では、異なる学習段階にて賦活化された線条体領域と学習との因果関係を調べると伴に、大規模神経活動記録法を用いて線条体内の神経活動の学習依存的な変化を明らかにする。
行動実験は、聴覚弁別課題を用いた。これまでの小動物脳機能イメージング実験の結果より、弁別行動の獲得過程において賦活化された線条体領域の神経活動を、薬理学的手法により一過性に阻害することで、学習段階と弁別行動の因果関係を検討した。学習初期と後期に神経活動が変化した線条体領域に一過性の神経活動阻害薬をそれぞれ微量投与したところ、神経活動が賦活化されるタイミングと行動が阻害されるタイミングは一致していた。また、神経毒を脳内へ微量投与することで線条体局所領域を慢性的に破壊した後に、学習行動に対する影響を調べた結果、破壊領域の違いにより異なる学習行動への影響を観察した。実験終了後に、免疫組織化学法により破壊部位を正確に同定した。これらの結果から、線条体内の行動の実行や学習の機能を担う神経回路が学習段階依存的に変化することが明らかとなった。
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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
本年度は薬理学的実験を実施し、事前の小動物脳機能イメージング実験により特定された脳領域と行動の実行・学習機能の間の因果関係を明らかにした。従って、本研究は当初の予定通り進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数脳領域から神経活動が記録可能な新規実験系を確立し、聴覚弁別課題の学習過程においてどのように線条体の神経活動が変化するかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
電気生理実験に必要となる記録装置を想定より安く購入することができたため差額が生じた。次年度の動物の購入・維持費に当てる。
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Research Products
(3 results)
