2013 Fiscal Year Research-status Report
他者の意図認知において顔・視線認知システムと視線・注意制御システムの果たす役割
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25871171
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター |
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Principal Investigator |
宮川 尚久 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造研究部, 科研費研究員 (60415312)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マーモセット / 社会性 / 視覚 / 国際研究者交流 |
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| Research Abstract |
マーモセットが人の視線を追う現象を観察・定量化するため、行動実験用マーモセットケージ、及びカメラによって動物の行動をモニタする実験装置を作成した。当初の計画とは異なる頭部固定動物でも他者の観察を行わせた。 ターゲット(餌)に向って動く他者の手などを注視すること、自発的に餌に向かってリーチングすることなどを確認した。
また、麻酔下の動物に顔回転画像を提示し、FST 内での応答部位を電気生理学的に同定した。『他者の顔や視線の向き追従現象』の理解には『他者』同定に役立つ他の視覚情報を担う神経細胞群も貢献すると考えられるので、これも同時に探索した。その結果『毛』や『光沢』などの様々な物体表面質感に応答する神経細胞群を、同じくFST 内で同定した（結果の一部は、平成26年2月の新学術領域『質感脳情報学』班会議にて発表した）。『毛』に対する応答性は、体毛のある動物、引いては同種のマーモセットの検出などに役立つと考えられる。
最後に、我々は逆行性を持つ特殊なレンチウイルスベクターを使用し、マーモセット大脳皮質に光感受性イオンチャネルおよび蛍光タンパクを導入・発現させていたが、これらの脳部位を光刺激した際、安定した神経応答が検出できなかった。 よって、順行性ではあるがより高い発現量を期待できるAAVウイルスベクターを導入し、まずラットによるテストを行った。 蛍光ラベルにより発現は確認でき、現在光刺激による神経活動の評価をしているところである。
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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
平成25年度の研究実施計画に沿って記す。
[1]装置のテストおよび動物の選別 [自己評価]記録･刺激実験系との組み合わせの都合により、当初の計画とは異なり、頭部固定した動物で他者の観察を行わせた。 ターゲット(餌)に向って動く他者の手などを注視すること、自発的に餌に向かって手を伸ばすことなどを確認した。 しかし、頭部を固定しているため、他者の視線に対する追従を、動物自身の頭部回転運動ではなく、視線の動きによって検出する必要があるが、精細な視線検出を行うために必須な視覚課題を動物に行わせるまで至らなかった。
[2-1]麻酔下で、FST 内で顔回転画像への応答部位を電気生理学的に同定する [自己評価]達成した。また、『他者』同定に役立つと思われる、顔以外の視覚情報に応答する神経細胞も同定できた。
[2-2] FST 内でFEF に投射している部分にハロロドプシンを発現させる。[自己評価]当初予定していた逆行性レンチウイルスベクターでは、十分な発現量を逆行的に安定して達成できなかった。新しくAAVベクターを導入し、ラットで十分な発現量が得られることを確認した。
[3-1] 光遺伝学用たんぱくが導入された動物で行動実験を行いながら光刺激を行う [自己評価] 新しいAAVベクターを用い、麻酔化ラットではあるが光刺激実験を行っている最中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
行動実験時に頭部を固定する形に実験計画を変更したため、他者の視線に対する追従を、動物自身の頭部回転運動ではなく、視線の動きによって検出する必要がある。 頭部固定条件下のマーモセットに、視線検出システムの校正に必須な視覚課題をで行わせる部分が難航していたが、最近になり国外の研究者で成功例が報告された。 この研究者とは連絡を取りあっており、26年度の早い段階で訪問して実験システムの見学および導入を予定している。
逆行性レンチウイルスベクターでは十分な結果が得られなかったため、順行性ではあるがより高い発現量を期待できるAAVウイルスベクターを導入している。 現在進行中のラットによるテストを26年度の前半に終え、後期からはマーモセットへの導入を行う。神経投射回路特異的な賦活化・抑制化は、投射先の軸索終末近傍にのみ光刺激を行うことで達成する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
動物の行動実験用チャンバーは当該研究費では賄いきれないため、研究室内の他の研究費で購入されていたチャンバーを用いて、代替した。
光ファイバー固定装置(中澤製作所・カスタム、50万円)が、工夫により安価なパーツ(Thorlab、約10万円)を用いた自作品で代替できる目処がたったため、物品購入費が減った。
計画の変更により、動物を防音室内で頭部固定して眼球モニタをする必要が生じたため、その実験系に必要な物品を購入する(約10万円)。 頭部固定マーモセットに視覚課題を遂行させることに成功している国外研究者の元に赴き、実験系を見学・導入するため渡航費が必要となる(約20万円)。
また、新しくAAVウイルスをテストしているが、追加購入が必要と思われる(約20万円)。
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