2016 Fiscal Year Annual Research Report
状況特異的な報酬学習記憶の高次制御機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of memory dynamism elucidated from a diversity of learning systems |
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| Project/Area Number |
16H01288
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小川 正晃 京都大学, 医学研究科, 講師 (00716186)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 報酬 / 眼窩前頭皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々ヒトを含めた動物がより豊かに生きるためには、時々刻々変化する外界・内的状況に応じて、報酬に関連する重要な情報を、適切な情動を保ちつつ学習記憶し、後の行動に素早く柔軟に活かす必要がある。前頭前野の一領域である眼窩前頭皮質(Orbitofrontal cortex, OFC)はこのような「状況特異的な報酬学習記憶の高次制御」を行いうるが、従来の研究では秒単位の状況およびタイミング特異的なOFCの因果的役割を支える神経回路メカニズムは未解明である。
そこで、まず野生型（WT）のマウスにて、条件刺激１ー報酬獲得、および条件刺激２ー報酬なしの関係をまず学習させ、その関係を後に逆転させる（刺激１－報酬なし、刺激２ー報酬あり）逆転学習課題を確立した。次に、OFCにウイルスベクターを用いて赤色反応性の抑制性光遺伝学分子を発現し、上記の逆転学習時において、条件刺激１提示後の報酬が提示されなくなることをマウスが認識するタイミング特異的に眼窩前頭皮質の活動を抑制した。すると、条件刺激１に対する反応行動抑制（消去学習）が有意に遅延した。さらに興味深いことに、次の、新しく報酬提示された条件刺激２に対する反応行動の上昇も遅延した。さらに、OFCの層構造特異的な抑制による効果について検討するために遺伝子改変マウスを導入した。予備実験において、全層抑制とは異なる効果を見出している。また、ラットでOFCの神経回路特異的な活動を記録するために、OFC神経回路に逆行性ウイルスを用いてチャネルロドプシンを発現する予備実験を行った。
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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
当初予定していた、マウスの条件刺激ー報酬間関係の逆転学習における眼窩前頭皮質の神経回路特異的な役割を明らかにするための研究材料の準備、樹立とともに、成果を得ている。また、ラットにおける類似の課題において、眼窩前頭皮質の神経回路の機能を検討するための準備を終え、データ取得を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスの当初予定していた、マウスの条件刺激ー報酬間関係の逆転学習における眼窩前頭皮質の神経回路特異的な役割については、現在得ている予備成果を確かめて、必要なデータを得て、論文にまとめる。ラットについては、予定している実験の準備はできているので、データ取得に集中する。
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