2016 Fiscal Year Annual Research Report
Neural mechanism of cost-benefit based controlling motivation
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26282221
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
南本 敬史 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, チームリーダー (50506813)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 意思決定 / サル / DREADDs |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ある行動をすべきかどうかの判断は、行動した結果得られる報酬価値（ベネフィット）とその行動に費やされるコストとの比較をもとに行われる。本研究は，コスト・ベネフィット比較に基づく行動意欲の制御の神経回路とその仕組みの解明を目的とする。
H2８年度は化学遺伝学的手法の一つDREADDを利用した局所脳活動制御技術と、非侵襲にDREADD受容体の発現を確認できるPETイメージング法の融合技術を確立した。このシステムを用い、前頭眼窩野から神経投射をうける線条体領域である吻内側尾状核のコスト・ベネフィット比較への関与を調べた。３頭のサルの吻内側尾状核の神経細胞に抑制性DREADDを発現させ、その位置をPETで確認した。活性化薬CNOを投与することにより、その神経活動を抑制した場合に、報酬量に基づく意思決定が特異的に障害されることが繰り返し確認された(Nagaiら2016)。一方、時間待ちと仕事量の２つのコストに基づく意思決定においては、吻内側尾状核の神経活動抑制の影響が見られないことが分かった。これらの結果より、前頭眼窩野 吻内側尾状核のネットワークは、報酬量など価値に基づく意思決定に必須の役割を果たすものの、コスト・ベネフィット判断への関与は限定的であることが示唆され、これまの結果と合わせ、同機能の腹側線条体における領域特異性が浮き彫りとなった。
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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
腹側線条体の一部においては、コスト・ベネフィット判断への関与が低いことを示唆する結果が得られ、領域特異性がこれまで以上に明確となってきているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた結果を踏まえ、今後は行動課題遂行中および、関連脳部位制御時の脳活動を記録解析することで、神経機構解明につなげる。
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| Causes of Carryover |
特になし
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品に利用
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[Journal Article] PET imaging-guided chemogenetic silencing reveals a critical role of primate rostromedial caudate in reward evaluation.2016
Author(s)
1.Nagai Y, Kikuchi E, Lerchner W, Inoue Ki, Ji B, Eldridge MA, Kaneko H, Kimura Y, Oh-Nishi A, Hori Y, Kato Y, Hirabayashi T, Fujimoto A, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, SuharaT, Higuchi M, Takada M, Richmond BJ, Minamimoto T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 13605
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] DREADD-expressing neurons in living brain and their application to implantation of iPSC-derived neuroprogenitors.2016
Author(s)
Ji B, Kaneko H, Minamimoto T, Inoue H, Takeuchi H, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, Seki C, Ono M, Tokunaga M, Tsukamoto S, Tanabe K, Shin RM, Minamihisamatsu T, Kito S, Richmond BJ, Suhara T, Higuchi M.
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Journal Title
J. Neuroscience
Volume: 36
Pages: 11544-11558
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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