モデルベース行動選択試験によるギャンブル障害モデル動物の情報処理システムの解明
| Project/Area Number |
19K21811
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
溝口 博之 名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (70402568)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ギャンブル障害 / モデルベース / モデルフリー / 意思決定 |
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| Outline of Research at the Start |
意思決定に必要な習慣的システムと目的指向的システムは連続的、並列的な関係で、どちらかの能力が劣っているわけでもない。げっ歯類の脳内でのシステム間連係を計算論的に表現できれば、高次脳機能の理解に繋がるものの、基礎研究において、システム間バランスに注目した意思決定研究は少ない。また、システム間バランス異常に関与する責任脳領域は不明であり、それを打破する策として、精神疾患モデル動物を用いることで、明らかになると考える。本研究では、ギャンブル障害モデル動物を用いて、意思決定システム間バランスを評価する行動試験の開発・発展と情報処理システムの解明に挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
意思決定を行うには、習慣的システムと目的指向的システムが状況に応じて切り替わりながら、協調的に働くことが必要である。これら情報処理システムの協調的バランスに問題が生じると、自己制御能力の低下や近視眼的意思決定に繋がる。意思決定に異常があると言われている精神疾患に依存症がある。依存症の中で社会的且つ医薬学的対策が急務なのはギャンブル障害であるが、ギャンブル障害において情報処理システム間のバランス破綻に着目した報告は少ない。本研究では、意思決定システム間バランスを評価する行動試験の開発・発展と情報処理システムの解明に挑戦する。本年度は、統計解析ソフトR および確率的プログラミング言語stanを用いて強化学習モデルに基づくパラメータ推定を行うプログラムの作成を行った。Stanにデータを渡すために、実験データの前処理を行い、Stanによるパラメータ推定の結果を表、グラフなどによって視覚化するプログラムを作成した。タスクには第1段階、第2段階があり、臨床研究を参考に、SARSA（λ）時間差（TD）アルゴリズムを使用して、モデル化した。Stanのパラメータ推定のプログラムをRに書き換え、改変して、データを作り出すシミュレーションのプログラムを作成中である。Stanではデバッグしにくいが、Rでは途中段階のデータ状況が確認できるため、計算の動作確認とプログラムの問題点の洗い出しの目的で進めている。今後は実際の動物データを入れ込みパラメータ推定を行う予定である。また、間接路の特異的な遺伝子をノックダウン、特にDRD2をノックダウンさせるため、CRISPR/Cas9システムを導入し、in vitro実験を行ったが、特異的なノックダウン効果が確認できなかった。今後は、ノックダウンシステムの再構成とin vivo実験における効果確認を行う予定でいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計算論のパラメータ推定に向けたプログラムの構築は進んでいるものの、行動実験に少し遅れが出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、引き続きモデルフィット化に向けたプログラムの作成を行うとともに、実際の動物データを入れ込みパラメータ推定を行う予定である。また、間接路の特異的な遺伝子をノックダウンシステムの確立させるため、ノックダウンシステムの再構成とin vivo実験における効果確認を行う予定でいる。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Mice carrying a schizophrenia-associated mutation of the Arhgap10 gene are vulnerable to the effects of methamphetamine treatment on cognitive function: association with morphological abnormalities in striatal neurons2021
Author(s)
Hada K, Wulaer B, Nagai T, Itoh N, Sawahata M, Sobue A, Mizoguchi H, Mori D, Kushima I, Nabeshima T, Ozaki N, Yamada K.
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Journal Title
Molecular Brain
Volume: 14(1)
Pages: 21-21
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Microglial gene signature reveals loss of homeostatic microglia associated with neurodegeneration of Alzheimer's disease2021
Author(s)
Sobue A, Kimine O, Hara Y, Endo F, Mizoguchi H, Watanabe S, Murayama S, Saito T, Saido T. C., Sahara N, Higuchi M, Ogi T, Yamanaka K.
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Journal Title
Acta Neuropathologica Communications
Volume: 9
Pages: 1-1
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] REM sleep-active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories.2019
Author(s)
Izawa S, Chowdhury S, Miyazaki T, Mukai Y, Ono D, Inoue R, Ohmura Y, Mizoguchi H, Kimura K, Yoshioka M, Terao A, Kilduff TS, Yamanaka A*
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Journal Title
Science
Volume: 365
Issue: 6459
Pages: 1308-1313
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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