2016 Fiscal Year Annual Research Report
Neuronal basis of projection from CM thalamus to striatum for action selection and learning
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26290009
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
木村 實 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (40118451)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 生理学 / 意志決定 / 大脳基底核 / 視床 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、行動学習と行動選択の大脳基底核の神経回路メカニズムを明らかにすることである。27年度までの研究によって、１．視床CM核にはLLF、SLF細胞の他に、感覚刺激には応答しないNSF細胞が多数存在すること、２．NSF細胞は行動文脈の中から報酬に連合した選択肢を予測し、報酬に連合した選択肢を素早く、確実に実行できるように予めバイアスをかけること、３．LLF細胞はこのバイアスを外界から求められる行動に反映させるはたらきを持つことを明らかにした。27年度の成果は２点である。
１．LLF、SLF、NSFの中いずれの細胞が線条体に投射するかを調べた。線条体（被殻）に刺入している電極から電流パルスを流すことによって、視床CM細胞が逆行性活動電位を発生させるかどうかを調べた。逆行性活動電位かどうかは、CM細胞の自発放電と被殻刺激に由来する活動電位が衝突することで確認できる。９個のNSF細胞と13個のLLF細胞についてこのテストを行い、４個のLLF細胞の活動電位が被殻の刺激によって逆行性に伝道する活動電位と衝突することを確認し、視床線条体投射細胞であることを明らかにした。SLF、NSF細胞が線条体に投射するかどうかについては、今回の研究でテストした細胞数が少ないために結論することができず、今後の課題として残された。
２．SLF細胞について、GO／NOGO課題、HOLD－GO課題、HOLD－CUE－GO課題で放電活動を調べた結果、文脈（行動と報酬の連合）や報酬を得るまでの手続きが変更されてSurprise“びっくり”が起こった時に、特異的に活動をすることを見出した。この活動が線条体に投射されて、刺激－行動－報酬の連合学習に導くことを示唆する。Journal of Neural Transmission誌にReview論文として発表した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Characteristics of fast-spiking neurons in the striatum of behaving monkeys2016
Author(s)
Yamada H, Inokawa H, Hori Y, Pan X, Matsuzaki R, Nakamura K, Samejima K, Shidara M, Kimura M, Sakagami M, Minamimoto T
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Journal Title
Neuroscience Research
Volume: 105
Pages: 2-18
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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