2014 Fiscal Year Research-status Report
報酬予測下における待機行動を促進させるセロトニン脳内メカニズム：光操作による検証
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26780423
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
宮崎 佳代子 沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, 研究員 (80426577)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | セロトニン / 遅延報酬 / 光操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経伝達物質の一つであるセロトニンは衝動性を生み出す神経基盤の中で重要な役割を担うことが示唆されているが、現在までその機能における統一的な見解は得られていない。申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核(セロトニンニューロン起始核の一つ)をオプトジェネティクスの手法を用いてセロトニンニューロン選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た(Miyazaki et al. 2014)。本研究は背側縫線核セロトニンニューロンが強く投射している脳部位に注目し、前頭前野、前頭眼窩野或いは側坐核のいずれかが特に遅延報酬待機行動の促進に重要であるという仮説を立て、その検証を行う。
本研究を遂行するにあたり、遅延報酬待機行動におけるセロトニンニューロン光刺激の影響はどのような状況でより効力を発揮するのかを明確にする必要がある。そのため遅延報酬獲得課題において報酬の確率および量を変化させた実験を平成26年度に実施した。
実験では報酬遅延期間は3秒とし、①報酬確率75％で1試行につき1個のエサ（報酬75％, エサ1個）、②報酬確率25％で1試行につき3個のエサ（報酬25％, エサ3個）、③報酬確率75％で1試行につき1個のエサ（報酬25％, エサ3個）、④報酬確率75％で1試行につき2個のエサ（報酬75％, エサ2個）の4条件で実験を行った。提示される音は条件性強化子として働いており、課題の4条件でそれぞれ異なった音を用いた。本年度に6匹のマウスを用いてこの実験を終了した。現在結果について解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核(セロトニンニューロン起始核の一つ)をオプトジェネティクスの手法を用いてセロトニンニューロン選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た。本研究では次のステップとしてこの現象を主に担う責任脳部位を明確にするためセロトニンニューロンの複数の投射先に注目するが、それに先立ち報酬待機行動への光刺激の影響がどのような状況でより効力を発揮するかを明確にする必要性が生じ、報酬の量や確率を変化させる実験を先に行ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に実施した実験結果を踏まえ、平成27年度には背側縫線核セロトニンニューロンの投射先に注目する。予測される報酬の価値や確率に対して光刺激の影響がどのように変化するかを事前に明らかにすることで、投射先としてより重要な脳部位が絞られてくる。平成27年度の推進方策として、まずは前頭眼窩野に注目し、投射先光刺激実験を実施する。行動課題にも報酬価値や確率を変化させたものも新たに導入し、より詳細に調べることを検討している。
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| Causes of Carryover |
実験の遅れに伴い装置や消耗品等購入のために必要な物品費を平成27年度予算に計上することにしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度には以下の物品を購入予定である。
・マウス用オペラントシステム一式（或いはその一部）,・光ファイバー電極および光出力のためのバスドライブ電源・セロトニン受容体拮抗薬,および各消耗品
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Serotonin and Patience2015
Author(s)
Miyazaki K, Miyazaki KW, Doya K
Organizer
92nd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
Place of Presentation
神戸
Year and Date
2015-03-21 – 2015-03-23
Invited
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