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単一ニューロンの活動記録と組織学的解析による大脳基底核機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K16569
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2017-2018)
東北大学 (2015-2016)

研究代表者

小山 佳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 研究員(任常) (50615250)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード大脳基底核 / 前頭前野 / ラット / 線条体 / 大脳皮質 / 単一ニューロン活動記録・標識 / 報酬予測誤差 / 刺激の価値 / 報酬の期待 / 首輪による非侵襲的訓練
研究成果の概要

行動選択課題を遂行しているラットの前頭前野、およびその他広範な領域からの多細胞同時活動記録実験、および、前頭前野において、単一神経細胞記録・標識法を用いて、行動の適切な発現に関わると考えられる活動を示す細胞の形態学的・組織化学的特徴を調べる実験を行った。その結果、①行動の適切な発現のために、特に前頭前野の背内側部が重要な役割を果たしていること、②主に3,5層に存在する錐体細胞が主要な役割を果たしていること、③主に線条体に投射を送っていることなどが明らかになった。これらの結果は、前頭前野―線条体をむすぶ神経経路が、適切な行動の発現に重要な役割を果たしていることを強く示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、適切な行動の発現に関わっていると考えられている前頭前野、および大脳基底核において、どのような細胞群がどのように働いているのかを、筆者自身らが開発した新技術を用いて、個々の細胞単位で明らかにしようとしたものである。本研究の成果は、不要な行動を繰り返してしまう、前頭前野や大脳基底核が関連した神経疾患の神経基盤の解明に寄与するものであり、神経疾患の治療法の確立にも寄与することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Robust, highly customizable, and economical multi-channel electrode for chronic multi-unit recording in behaving animals2017

    • 著者名/発表者名
      Tateyama Yukina、Oyama Kei、Shiraishi Masaru、Iijima Toshio、Tsutsui Ken-Ichiro
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 125 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.07.003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neck collar for restraining head and body movements in rats for behavioral task performance and simultaneous neural activity recording.2016

    • 著者名/発表者名
      Tateyama Y, Oyama K, Lo CW, Iijima T, Tsutsui KI
    • 雑誌名

      Journal of Neruoscience Methods

      巻: 263 ページ: 68-74

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2016.02.005

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discrete coding of stimulus value, reward expectation, and reward prediction error in the dorsal striatum.2015

    • 著者名/発表者名
      Oyama K, Tateyama Y, Hernadi I, Tobler PN, Iijima T, Tsutsui KI
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 114 号: 5 ページ: 2600-2615

    • DOI

      10.1152/jn.00097.2015

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Inactivation of rat dorsomedial prefrontal cortex or posterior parietal cortex, but not ventromedial prefrontal cortex, impairs the performance of the visuospatial delayed response task.2016

    • 著者名/発表者名
      Oyama K, Lo CWC, Tateyama Y, Iijima T, Tsutsui KI.
    • 学会等名
      The 39th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cytoarchitectonic information of rat medial prefrontal “delay” neurons revealed by single-neuron electroporation2015

    • 著者名/発表者名
      Kei Oyama, Yukina Tateyama, Cheuk Wa Christopher Lo, Shinya Ohara, Fuyuki Karube, Fumino Fujiyama, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • 学会等名
      Neuroscience 2015
    • 発表場所
      McCormick Place, Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphological identification of rat medial prefrontal neurons showing sustained activity during a delay period of a delayed response task by single-neuron electroporation2015

    • 著者名/発表者名
      Kei Oyama, Yukina Tateyama, Cheuk Wa Christopher Lo, Shinya Ohara, Fuyuki Karube, Fumino Fujiyama, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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