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意思決定のモードシフトの神経基盤とその障害機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K04429
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 実験心理学
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

井口 善生  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (20452097)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード意思決定 / 青斑核 / ノルアドレナリン / 背側線条体 / 化学遺伝学 / イオンチャネル / オペラント学習 / 青斑核ノルアドレナリン投射系 / 前帯状皮質 / Ionotropic Receptors / イベルメクチン開閉性塩化物チャネル / 脳内微少透析法 / 線条体 / 道具的(オペラント)学習 / 目標指向性⇔習慣 / グルタミン-イベルメクチン開閉性塩化物チャネル / 道具的学習 / グルタミン酸開閉性塩化物イオンチャネル / ノルアドレナリン投射系 / 細胞種特異的活動操作 / ionotropic receptor / フェニル酢酸 / マイクロダイアリシス / 高速液体クロマトグラフィー / 前帯状皮質-背側線条体投射経路 / 青斑核ノルアドレナリン作動性ニューロン / ケモジェネティクス / イムノトキシン細胞標的法
研究成果の概要

我々の作業仮説は,青斑核から前帯状皮質へ投射するノルアドレナリンが意思決定のモード(目標追跡・習慣)シフトのためのスイッチであり,背側線条体内側部と同外側部の機能的バランスの制御を通じて,この行動機能を実現する,というものである。本研究は,この仮説を検証するために必要な3つの基盤技術,(i)青斑核ニューロンのin vivo活動操作技術;(ii)げっ歯類におけるカテコラミンニューロンのin vivo活動抑制技術;(iii)げっ歯類における意思決定制御モードの評価系,について研究開発をおこなった。本計画は順調に進行し,今後はこれら基盤技術を高度に融合させた行動神経科学の実験が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中枢ノルアドレナリン(NE)系の活動操作のための基盤技術開発に成功し,今後はこれらを有機的に統合した仮説検証が可能になった。青斑核ニューロンの活動性が中程度の場合(生理的な条件),背側線条体内側部の機能が同外側部に比べて亢進し,意思決定は目標追跡モードで制御される;青斑核ニューロンの活動が高い場合と低い場合の両者(急性ストレス負荷時,あるいは慢性ストレス負荷の結果としてNEシナプス伝達がブレークダウンした状態)で背外側線条体は機能亢進を示し,意思決定は習慣モードに偏移する,と予想される。今後の仮説検証の過程で,意思決定に異常をきたす複数の疾患に共通した病態解明と,新たな治療法開発が期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Case Western Reserve University(The United States of America)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sustaining temporal attention prevents habit expression during operant learning in rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Lin Ziqiao, Nishikawa Hiromi, Iguchi Yoshio, Iwanami Akira, Kikuchi Mitsuru
    • 雑誌名

      Scientif Reports

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Store-Operated Calcium Channels Are Involved in Spontaneous Slow Calcium Oscillations in Striatal Neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuta Satomi、Iguchi Yoshio、Kakizaki Toshikazu、Kobayashi Kazuto、Yanagawa Yuchio、Takada Masahiko、Osanai Makoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 13 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/fncel.2019.00547

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced aversive memory retrieval by chemogenetic activation of locus coeruleus norepinephrine neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Fukabori Ryoji、Iguchi Yoshio、Kato Shigeki、Takahashi Kazumi、Eifuku Satoshi...Momiyama Toshihiko、Benton Richard、Kobayashi Kazuto
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: --

    • DOI

      10.1101/831313

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ethological and multi-behavioral analysis of learning and memory performance in laboratory rodent models2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, H., Iguchi, I.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 135 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.02.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ペラント条件づけ―基礎理論を学ぶ2018

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 雑誌名

      臨床心理学第18巻第1号―もっと知りたいあなたのための認知行動療法ガイド

      巻: 18 ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 動物心理学研究における還元・比較・発生2017

    • 著者名/発表者名
      辻 敬一郎, 井口 善生
    • 雑誌名

      動物心理学研究

      巻: 67 号: 2 ページ: 73-78

    • DOI

      10.2502/janip.67.2.1

    • NAID

      130006894381

    • ISSN
      0916-8419, 1880-9022
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of an unconventional process of instrumental learning characteristically initiated with outcome devaluation-insensitivity and generalized action selection.2017

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Y, Lin Z, Nishikawa H, Minabe Y, Toda S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 43307-43307

    • DOI

      10.1038/srep43307

    • NAID

      120005983032

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconsidering animal models of major depressive disorder in the elderly.2016

    • 著者名/発表者名
      Toda S, Iguchi Y, Ziqiao L, Nishikawa H, Nagasawa T, Watanabe H, Minabe Y
    • 雑誌名

      Front Aging Neurosci.

      巻: 8 ページ: 188-188

    • DOI

      10.3389/fnagi.2016.00188

    • NAID

      120005983031

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development and application of the multimodal ultra-thin endoscope for analyzing neuronal circuits in the deep brain region.2019

    • 著者名/発表者名
      Osanai, M., Ohkawa, N., Iguchi, Y., Yokose, J., Nakayama, S., Inokuchi, K., Kobayashi, K., Haga, Y., & Mushiake, H.
    • 学会等名
      Neural Oscillation Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Attempts to visualize neuronal activity by striatal cell type during various learning phases of stimulus discrimination.2019

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Y., & Kobayashi, K.
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工知能と脳科学」第7回領域会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 目標指向行動の動機づけにおける腹側被蓋野D2受容体陽性ドーパミンニューロンの役割2019

    • 著者名/発表者名
      井口善生・中山義貴・加藤成樹・小林和人
    • 学会等名
      福島県立医科大学研究連携セミナー2019年度ポスター発表会―学内研究の連携と活性化に向けて―
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Innately induced palatable feeding by dietary imbalance of essential fatty acids.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakayori, N., Higuchi, O., Fukabori, R. Iguchi, Y., Setogawa, S., Eitsuka, T., Miyazawa, T., & Kobayashi, K.
    • 学会等名
      The 42th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuro2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chemogenetic inhibition of ventral tegmental area dopamine neurons reveals multidimensional roles in motivated behavior reinforced by natural reward.2019

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Y., Kato, S., Nishizawa, K., & Kobayashi, K.
    • 学会等名
      The 42th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuro2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced retrieval of learned emotional memory by chemogenetic activation of locus coeruleus noradrenergic neurons.2019

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Y., & Kobayashi, K.
    • 学会等名
      The 19th Annual Meeting of JSNP
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 報酬学習の履歴とストレス反応性―行動と結果の随伴性の学習によるレジリエンス生起―2018

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム. 12月12-14日, 一橋大学一橋講堂, 東京.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Continuous attentional demand may prevent habit formation in rats.2018

    • 著者名/発表者名
      2.Lin, Z., Nishikawa, H., Iguchi, Y. Iwanami, A. Minabe, Y., & Toda, S.
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, July 26-29, Kobe convention center, Hyogo, Japan.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of indirect pathway neurons and dopaminergic innervation in the rat dorsomedial striatum.2018

    • 著者名/発表者名
      3.Nonomura, S., Kato, S., Iguchi, Y., Nishizawa, K., Sakai, Y., Kawaguchi, Y., Nambu, A., Watanabe, M., Kobayashi, K., Isomura, Y., & Kimura, M.
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, July 26-29, Kobe convention center, Hyogo, Japan.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オペラント行動の制御における線条体ニューロンの役割―意思決定の変調としての依存症理解への示唆―2018

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 学会等名
      平成30年度 アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会, 9月8日-10日, 国立京都国際会館 京都.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] New chemogenetic systems to investigate the role of neural circuit for adaptive behaviors2017

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A chemogenetic approach to elucidate the role of the striatopallidal neurons in the performance of operant auditory discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Y., Nishizawa, K., Kato, K., & Kobayashi, K.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Coordinated expression of learned motor behavior through striatofugal pathways2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, K., Iguchi, Y., & Nishizawa, K.
    • 学会等名
      Symposium: Advances in Behavioral Neuroscience in Japan and Diversity of DAergic Regulation. 26th Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience Society (IBNS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ストレスと意思決定の関係を分析する―ラットのオペラント学習を用いた検討2017

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 学会等名
      第6回東北脳科学ウインタースクール
    • 発表場所
      宮城県,ラフォーレ蔵王
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 道具的学習の連合理論―習慣形成とその異常の機序解明に向けて―2016

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 学会等名
      日本認知・行動療法学会第42回大会
    • 発表場所
      徳島県,アスティとくしま
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] PETを用いた単一レバー押し課題中の学習依存的な神経活動の変化2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸川将・岡内隆・井口善生・和田康弘・林中恵美・疋島啓吾・崔翼龍・小林和人
    • 学会等名
      第71回日本体力医学学会大会
    • 発表場所
      岩手県,いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of neuronal ensembles in the entire striatum that coincides with the transition period from goal-directed to habitual during instrumental learning2016

    • 著者名/発表者名
      Lin, Z., Nishikawa, H., Kaneda, K., Iguchi, Y., Minabe, Y., Bruce, T.
    • 学会等名
      Neuroscience 2016 (the 39th annual meeting of the Japan neuroscience society)
    • 発表場所
      神奈川県,パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] あの人はどうしてそうしてしまうの? 身近な7つの扉から入る心理学の世界 羽成隆司・河野和明(編)2018

    • 著者名/発表者名
      井口善生(分担執筆)
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      ポラーノ出版
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Chapter 4 学ぶの扉 羽成隆司・河野和明(編) あの人はどうしてそうしてしまうの? 身近な7つの扉から入る心理学の世界2018

    • 著者名/発表者名
      井口善生
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      ポラーノ出版
    • ISBN
      477241603X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-12-28  

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