2014 Fiscal Year Research-status Report
マーモセットの社会学習におけるミラーニューロンシステムの役割
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26430031
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
鈴木 航 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, 室長 (80332336)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオロジカルモーション / 上側頭溝 / 生体内神経結合イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マーモセットは社会性に富む霊長類モデル動物であり、模倣学習や利他行動を行うことが知られている。本研究ではミラーニューロンシステムの模倣学習・利他行動における役割について、マーモセットを用いることにより調べる。これまでに、生体内神経結合イメージング法・多電極記録法によって、マーモセット腹側運動前野にミラーニューロンが存在することがわかっている。本研究ではさらに薬理学的操作等の手法を組み合わせることにより、マーモセットのミラーニューロンシステムを操作し、それにより模倣学習・利他行動がどのように変容するのか検討する。
本年度はミラーニューロンシステムを効率的に同定するために機能イメージング法の一つである内因性光計測法を導入し、マーモセットの上側頭溝皮質に適用することに成功した。その結果、単純なランダムドットモーション刺激やマーモセットのバイオロジカルモーション刺激を提示すると、多数の上側頭溝領域に光学的反応が認められた。さらに単純な運動刺激ではMT野などより尾側の上側頭溝領域にのみ反応が観察され、ミラーニューロンシステムの一部をなす上側頭溝皮質の領域ではより複雑なバイオロジカルモーション刺激によってはじめて反応した。機能イメージング法の導入により、ミラーニューロンシステムを構成する神経回路をより正確に、効率よく同定できる可能性が開けた。また、行動実験に用いる防音室、行動統制システムなどのセットアップも行った。
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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
本研究ではミラーニューロンシステムを構成する神経回路網を同定し、神経薬理学的手法やOptogeneticsを用いて細胞反応を操作する手段を確立しなければならない。そのため、これまでは電気生理学的手法を用いて他者行動に対し強く反応する領域をマーモセット上側頭溝で探索していたが、電極を刺入する領域に制限があるため正確性と効率性に難があった。これを解決するために本年度は機能イメージング法の一つである内因性光計測法の導入を試み、成功した。これにより薬理学的手法等を適用する際に、ミラーニューロンシステムを構成する上側頭溝のターゲット領域を正確に効率よく同定できるようになった。また、共同研究者が行った行動実験により、マーモセットにもヒト同様他者行動を認知することで社会行動を変容させることがあることを示した。
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| Strategy for Future Research Activity |
機能イメージング法により上側頭溝を機能的に領野分けすることができる可能性を示せたので、さまざまな視覚刺激を用いて詳細な機能マップを抽出する。特にバイオロジカルモーションなどの他者行動認知に関わるような刺激を用いる。この手法と生体内神経回路イメージングを組み合わせることにより、ミラーニューロンシステムの構成する神経回路網の特性をより詳細に明らかにできるものと期待する。また、行動実験のシステムの完成と共同研究者が行っている行動実験との組み合わせにより、ミラーニューロンシステムの役割を効率よく抽出できる課題を作成する。
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| Causes of Carryover |
本年度は機能イメージング法の導入に専念したため、行動実験用エサ箱付きケージとECoG電極を購入しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
行動実験用エサ箱付きケージとECoG電極を購入する。
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