In vivo PET imaging of the brain reward system in rat

• Project/Area Number: 18K07738
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 岡内 隆 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, リサーチアソシエイト (80415405)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 崔 翼龍 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (60312229)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 脳内報酬系 / PET / ドーパミン / 神経伝達物質 / 脳内自己刺激

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ラットに脳内自己刺激課題（ICSS）を学習させ、その習得過程において「脳内報酬系」に関連を持つドーパミン系やセロトニン系などの神経伝達系の機能がどのように変化していくか分子イメージング技術を利用して探索することを目的としていた。
本研究を始めるにあたって、ラットにはあらかじめPET装置内でICSSを学習遂行できるよう頭部固定し、その状況に馴化させる必要があった。このような実験環境はラットにとってかなり抑制的であり、動物の馴化を行うために実験者側にも一定のハンドリング技術が求められた。そこで頭部固定状態で行動課題実施中の神経活動をモニタリングを実施している外部研究者の協力を得て、ラットの頭部固定の実験手技の充足を図った。
ラットの頭部固定は次の手続きで行った。刺激電極の脳内刺入および頭部固定用アタッチメント装着のための外科処置をラットに行い、術後1週間の回復期間を置いた。回復期間およびその後の飼育期間ラットは個別飼育し、また食餌制限による体重制御を行った。これは学習期間が長期間になるためその間の体重増加により実験チャンバーへの導入が困難となることを防ぐものであった。また実験チャンバーに似せたエンリッチメントを飼育ケージ内に置き実験環境への馴化を促した。動物が回復した後、初めて条件づけを行う初日に頭部固定の事前に1時間程度の入念なハンドリングを行った。実験チャンバーに付属する円筒に進入させ頭部を出したところで頭部アタッチメントを把持してチャンバーに固定した。
ここまでの手技を確立したところで、研究代表者が離職し異動先での本研究の続行が困難となったため、やむをえず助成期間途中で廃止することとなった。