2015 Fiscal Year Research-status Report
安静時脳活動が関わる内的な心的過程を神経活動と神経伝達物質の動態から探る
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26540073
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
渡辺 正孝 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, シニア研究員 (50092383)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 認知科学 / デフォルト脳部位 / 実行系脳部位 / 遅延反応 / 競争的シューティングゲーム / ローカルフィールドポテンシャル / マイクロダイアリシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サルに２種類の課題を訓練し、サルが課題を行っているときと、何もしていない安静時において、課題遂行時に活動性が高い実行系脳部位と、安静時に活動性が高いデフォルト脳部位の両方でローカル・フィールドポテンシャル（ＬＦP）の記録・分析と、マイクロダイアリシス法による神経伝達物質の動態を調べる研究を行っている。
２７年度には、新たに一頭のサルにおいて実行系に負荷の大きい認知課題である「遅延反応課題」と、相手との関係で課題を行うことを要求される社会性課題である「競争的シューティングゲーム課題」の訓練を行った。前者の課題は、左右ランダムに呈示される空間的手がかりを憶えておき、それに基づいて反応すると報酬が得られるものである。後者の課題は、２頭のサルがお互いに弾を打ち合い、先に相手の陣地に打ち込む（相手に勝つ）ことにより報酬が得られるものである。ここでは、先に弾を当てたサルには報酬があるが、負けたサルには報酬はないことから、サルは相手のサルより早く正確に当てるように努力する。２６年度に訓練が完成していたサルには手術をし、実行系部位とデフォルト部位（申請者がＰＥＴ実験で得た結果に基づく）の代表的な部位に記録用電極を慢性的に埋め込んだ。埋め込んだ部位は、実行系部位としては前頭連合野外側部であり、デフォルト部位としては前頭連合野内側部、前帯状皮質、後帯状皮質、楔前部である。またヒトではデフォルト部位であるが、サルのＰＥＴ研究ではデフォルト活動はみられず、むしろ実行系に属していた下頭頂皮質にも電極を挿入した。２７年度には手術をしたサルから記録を開始したが、そのサルがが事故で死亡したため、２７年度は上記したように、新たに別のサルの訓練を行った。また予め訓練しておいた別のサルについては、手術をし記録を行い、多くのデータを得、結果の分析を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
２７年度は訓練したサルから記録を取り、その後マイクロダイアリシス実験に移る予定であったが、１頭のサルにおいて電極を埋める手術を行った後の実験開始後間もなく、死亡するという事故があり、新たなサルの訓練と、別のサルの手術を行わなければならなかったため、研究に遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
電極を埋めたサルが課題を行っているときと、課題を行っていない安静時の両方でローカルフィールドポテンシャル（ＬＦＰ）記録を継続する。実験では特にシータ(θ：４－７Ｈｚ）とガンマ（γ：４０Ｈｚ以上）帯域の波に注目する。どちらも認知機能に関わることが示されている。これらの波がどのような課題でどのような脳部位で見られるのか、そして同じ波が見られる部位間でＬＦＰに相関がみられるのか、を詳しく分析する。特にサルの競争の有無と社会的条件（相手がコンピューターかサルか）によりデフォルト脳部位の活動がどのように異なるのかに焦点をあてて調べる。この実験は連携研究者の児玉亨と小島崇との協力のもとに行う。記録実験が終了したあとは、これらの訓練したサルにおいてマイクロダイアリシス実験を行い、デフォルト脳活動を支える神経伝達物質の動態を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
本研究では、認知課題を訓練したサルのデフォルト脳部位から電気活動の記録と神経伝達物質のサンプリングを行う実験を行っているが、訓練が完成し、電気活動の記録を始めようとしていたサルが事故で死亡し、改めて別のサルの訓練をする必要が生じ、当初計画の遅延が余儀なくされた。そのため本年度に使用予定であった研究費の多くを次年度に使用する必要が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
記録用電極、マイクロダイアリシス用プローブなど消耗品の購入と、学会参加費、専門誌への投稿料金に使用する予定。
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