2015 Fiscal Year Annual Research Report
他者の意図の内部モデルを実現する神経機構のシステム的・分子生物学的研究
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25282245
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松坂 義哉 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30312557)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 他者の意図 / 予測 / サル / ニューロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 三頭のニホンザルを組み合わせを変えてペアで訓練し、相手の意図を予測させた。ペアを組んだ二頭のサルの前には、ホームスイッチが一つずつ、及び左右のターゲットスイッチがあり、またターゲットスイッチは一方が赤、もう一方が緑色に光る。なお左右どちらがどの色に光るかはランダムに決定される。サルは赤、緑どちらかのスイッチを押すか、単独で決める(one player試行)か、相手のサルが押すであろうスイッチを予測して決める(two players試行)。後者の試行では相手(サルAとする)が押すスイッチを予測して、その反対側のスイッチを選択しないと自分(Bとする)が報酬を得られない。Two players試行では、1)BはAがそれまで選択していたのとは別なスイッチを正解に指定する傾向がある、2)一方AはBが先にスイッチを選択すると、自分がそれまで選択していたのとは別なスイッチを選択する頻度が増える、など互いに相手の反応を計算に入れて自己の行動を計画する様子が見られた。
2. 自閉症類似の異常行動(特定の食物への強固な拘り等)を示すサル個体について、脳を摘出しその組織学的異常を検索中である。またこの個体および血縁個体二頭から血液サンプルを入手して、正常個体との比較ゲノミクス的研究を遂行中である。
3.計画書中の｢広範な皮質領域からの多点同時神経活動記録｣を実現するための電極マニピュレーターを試作しテストした。このマニピュレーターの特長として、1)多数の電極をミクロン単位で操作可能、2)行動中の動物の邪魔をしないように遠隔操作可能、3)頭部に電極を留置したまま数日間にわたって神経活動記録を継続可能である。電極の被覆材利用については、ポリ尿素が長期間生体内に留置しても組織反応を起こさず、安定して神経活動を記録できる事が判明した。現在この電極を包括脳リソース支援事業で他の脳研究者に提供している。
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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
動物に相手の行動を先読みしつつ自分の行動を決定させるのがこの研究計画の主眼であり、そのような実験系を立ち上げるために、試行錯誤を繰り返しつつ動物の訓練装置・手法を決定した。その最大の問題が解決したため、次の目標である他者の意図の予測に関する神経活動記録の目途が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 動物の訓練を進め、その行動データを解析する。それと同時並行で神経活動記録実験を開始し、相手の意図の予測に関係していると予想される神経ネットワークの神経活動他を取得する。なお、記録する領域には前頭前野、及びミラーニューロンシステム(皮質運動前野外側部、前補足運動野、上側頭溝皮質など)を候補に入れている。
2. 異常行動を示したニホンザル固体、及びその血縁個体の比較ゲノミクス解析を進める
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| Causes of Carryover |
動物の行動実験の進行具合に応じて、本研究計画期間の延長を申請した(承認済み)ため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画の延長に伴い、消耗品(動物飼料、薬品等)の購入に用いる予定である。
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[Journal Article] Transplantation of Unique Subpopulation of Fibroblasts, Muse Cells, Ameliorates Experimental Stroke Possibly via Robust Neuronal Differentiation.2016
Author(s)
Uchida H, Morita T, Niizuma K, Kushida Y, Kuroda Y, Wakao S, Sakata H, Matsuzaka Y, Mushiake H, Tominaga T, Borlongan CV, Dezawa M.
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Journal Title
Stem Cells
Volume: 34
Pages: 160-173
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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