| 研究領域 | 行動変容を創発する脳ダイナミクスの解読と操作が拓く多元生物学 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05162
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 玉川大学 |
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研究代表者 |
田中 康裕 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (20533128)
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| 研究分担者 |
高田 美絵子 (森島美絵子) 同志社大学, 脳科学研究科, 准教授 (30435531)
倉本 恵梨子 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60467470)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-16 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
85,800千円 (直接経費: 66,000千円、間接経費: 19,800千円)
2024年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
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| キーワード | 大脳皮質 / 大脳基底核 / 行動変容 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
行動変容には意思決定過程が本質的に介在する。意思決定には、様々な外的・内的要因による揺らぎが存在し、このメカニズムを解明することは行動変容を理解あるいは予測、操作するうえで重要である。意思決定に関わる神経回路として大脳皮質－大脳基底核－視床ループがある。そのために、意思決定学習課題における行動を解析し、学習過程での大脳皮質－大脳基底核－視床並列ループ情報動態を測定する。
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| 研究実績の概要 |
意思決定に関わる神経回路として大脳皮質－大脳基底核－視床ループがある。この回路について解剖学から得られた知見として、並列する複数のループからなることが挙げられる。つまり、大脳基底核の入力部位である線条体には入力元となる皮質を違えた分画があり、大脳基底核の出力部位である黒質から視床に至るまで、独立した結合関係を保ちつつループ構造を作っているという知見である。本研究は意思決定学習過程における大脳皮質－大脳基底核－視床並列ループの脳ダイナミクス（脳情報動態）変化及びその働きを解明することを目的としている。ラットを用いた視覚刺激判別による意思決定課題の開発を行った。また、訓練過程で電気生理記録を行うため、ニューロピクセル電極を用いた慢性記録のための技術開発を行った。複数カメラの設置や同期などを行い、高次元行動変容データの取得を行った。また、２光子顕微鏡下での課題装置の構築を行った。脳情報動態計測を促進するために、A01井上との共同研究として井上らが独自に開発したウイルスの供与を受け、これを用いた解析を行っている。
ニューロピクセル電極を用いて、帯状皮質－背内側線条体、運動皮質－背外側線条体などの2つのループで同時記録を行い解析している。また、電極記録位置の3次元同定を簡便化する開発を行った。具体的には簡易型のライトシート顕微鏡を作成し、固定脳の透明化法と合わせることで、蛍光染料を塗布した電極位置を脳切片を作ることなく観察することが可能となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ラットを用いた行動課題開発とカメラによる行動の多次元記録系を開発し、ニューロピクセル電極を用いて帯状皮質－背内側線条体、運動皮質－背外側線条体などの2つのループで同時記録を行い、解析を行っており、電極記録位置の3次元同定を簡便化する開発をも行ったため。
さらに、訓練過程で電気生理記録を行うための慢性記録法の技術開発を行い、２光子顕微鏡下での課題装置の構築と記録も行ったため。
また、班内、および領域内の共同研究を進めているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
行動課題実行中の神経活動の記録と解析を行う。
ロングエバンスラットにおいて電極記録位置の3次元同定を簡便化する開発、特にソフトウェア面での開発を行う。
慢性記録のための技術開発と適用に挑戦する。
2光子顕微鏡観察と細胞外記録の同時記録に挑戦する。
班内・領域内の共同研究を推進する。
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