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薬理遺伝学的手法を用いた前頭前野ー頭頂葉経路と前頭前野ー線条体経路の機能分離

研究課題

研究課題/領域番号 18H03662
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分10:心理学およびその関連分野
研究機関玉川大学

研究代表者

坂上 雅道  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (10225782)

研究分担者 菊水 健史  麻布大学, 獣医学部, 教授 (90302596)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2020年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2018年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
キーワード前頭前野 / 大脳基底核線条体 / 頭頂葉 / 作業記憶 / 行動抑制 / 化学遺伝学 / ニホンザル / 大脳基底核 / 薬理遺伝学 / 線条体 / ワーキングメモリー / 科学遺伝学 / マカクザル / 経路選択的操作 / 行動の抑制的制御 / 報酬予測 / DREADD / カルシウムイメージング / 意思決定
研究成果の概要

非対称報酬制遅延反応課題を学習したニホンザル前頭前野の大脳基底核線条体投射ニューロンに、DREADDs(Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs)を発現させ、前頭前野->線条体経路の選択的機能遮断を行い、その時の行動変化を観察した。前頭前野->線条体経路の遮断では作業記憶の低下は起こらなかったが、行動抑制機能の低下に伴う課題遂行能力の低下が起こった。現在、同様の課題を学習したサルの前頭前野->頭頂葉経路の選択的遮断実験を行っており、前頭前野->線条体経路遮断の効果との違いを調べている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

作業記憶は、認知機能の最も基本となる機能であり、この機能が脳のどの回路で実現されているかは、長年の問題である。その候補となる回路が前頭前野->線条体回路であるが、今回の実験でその可能性は低いことが示された。現在行っている前頭前野->頭頂葉回路の遮断で、作業記憶機能の低下が示されれば、記憶障害や認知症の理解を大きく前進させることができる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 12件、 招待講演 11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Female C57BL/6 and BALB/c mice differently use the acoustic features of male ultrasonic vocalizations for social preferences2020

    • 著者名/発表者名
      NOMOTO Kensaku、HASHIGUCHI Akiko、ASABA Akari、OSAKADA Takuya、KATO Masahiro、KOSHIDA Nobuyoshi、MOGI Kazutaka、KIKUSUI Takefumi
    • 雑誌名

      Experimental Animals

      巻: in press 号: 3 ページ: 1341-1357

    • DOI

      10.1538/expanim.19-0119

    • NAID

      130007884753

    • 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] The cost of obtaining rewards enhances the reward prediction error signal of midbrain dopamine neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shingo、O’Doherty John P.、Sakagami Masamichi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 3674-3674

    • DOI

      10.1038/s41467-019-11334-2

    • NAID

      40022526577

    • 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] Low maternal care enhances the skin barrier resistance of offspring in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Takashi、Ishio Yukino、Ishida Yuiko、Mogi Kazutaka、Kikusui Takefumi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 7 ページ: e0219674-e0219674

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0219674

    • 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] Gonadal steroid hormone secretion during the juvenile period depends on host-specific microbiota and contributes to the development of odor preference2019

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Itsuka、Watarai Akiyuki、Takamura Takuma、Takeo Atsushi、Miura Kyoko、Morita Hidetoshi、Mogi Kazutaka、Kikusui Takefumi
    • 雑誌名

      Developmental Psychobiology

      巻: in press 号: 5 ページ: 670-678

    • DOI

      10.1002/dev.21827

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early weaning increases anxiety via brain-derived neurotrophic factor signaling in the mouse prefrontal cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Kikusui Takefumi、Kanbara Natsumi、Ozaki Mariya、Hirayama Nozomi、Ida Kumiko、Tokita Mika、Tanabe Naho、Mitsuyama Kuriko、Abe Hatsuki、Yoshida Miki、Nagasawa Miho、Mogi Kazutaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 3991-3991

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40530-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association of the oxytocin receptor gene with attitudinal trust in men: role of the amygdala volume.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishina K, Takagishi H, Fermin ASR, Inoue-Murayama M, Takahashi H, Sakagami M, Yamagishi T
    • 雑誌名

      Social Cognitive and Affective Neuroscience

      巻: 13 ページ: 1091-1097

    • DOI

      10.1093/scan/nsy075

    • 関連する報告書
      2018 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] Sex differences in olfactory-induced neural activation of the amygdala.2018

    • 著者名/発表者名
      Kikusui T, Kajita M, Otsuka N, Hattori T, Kumazawa K, Watarai A, Nagasawa M, Inutsuka A, Yamanaka A, Matsuo N, Covington HE 3rd, Mogi K.
    • 雑誌名

      Behav Brain Res.

      巻: 27 ページ: 96-104

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2017.11.034

    • 関連する報告書
      2018 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] Identification of an Intra- and Inter-specific Tear Protein Signal in Rodents2018

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Mai、Miyamichi Kazunari、Eguchi Ryo、Sakuma Yasuo、Yoshihara Yoshihiro、Kikusui Takefumi、Kuwahara Masayoshi、Touhara Kazushige
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 28 号: 8 ページ: 1213-1223

    • DOI

      10.1016/j.cub.2018.02.060

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Sociosexual Experience and Aging on Number of Courtship Ultrasonic Vocalizations in Male Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Kanno Kouta、Kikusui Takefumi
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 35 号: 3 ページ: 208-214

    • DOI

      10.2108/zs170175

    • NAID

      40021616693

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Female mice exhibit both sexual and social partner preferences for vocalizing males2018

    • 著者名/発表者名
      NOMOTO Kensaku、IKUMI Mayu、OTSUKA Monami、ASABA Akari、KATO Masahiro、KOSHIDA Nobuyoshi、MOGI Kazutaka、KIKUSUI Takefumi
    • 雑誌名

      Integrative Zoology

      巻: 13 号: 6 ページ: 735-744

    • DOI

      10.1111/1749-4877.12357

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses to pup vocalizations in subordinate naked mole-rats are induced by estradiol ingested through coprophagy of queen’s feces2018

    • 著者名/発表者名
      Watarai Akiyuki、Arai Natsuki、Miyawaki Shingo、Okano Hideyuki、Miura Kyoko、Mogi Kazutaka、Kikusui Takefumi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 115 号: 37 ページ: 9264-9269

    • DOI

      10.1073/pnas.1720530115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How does social enrichment produce health benefits?2018

    • 著者名/発表者名
      Kikusui Takefumi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 7

    • DOI

      10.7554/elife.43666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Endomicroscopic Calcium Imaging from the Macaque Primary Visual Cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi, Jiang Jiasen, Toshihide W Yoshioka, Yasuhiro Tanaka, Kenichi Inoue, Masahiko Takada, Takefumi Kikusui, Kensaku Nomoto, Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generalization of information: integrative encoding or category-based inference?2020

    • 著者名/発表者名
      Jessie Taylor, Helen Barron, Xiaochuan Pan, Dasa Zeithamova, Masamichi Sakagami, Aurelio Cortese
    • 学会等名
      The 2020 GAC (Generative Adversarial Collaborations) workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Value decoding from Electro-Cortico-Graphic signals in monkey prefrontal cortices2020

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 6th CiNet Conference: Brain-Machine Interface-Medical Engineering based on Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Reveals the Inhibitory Function of the Prefronto-striatal Pathway in the Macaque Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi, Shingo Tanaka, Xiaochuan Pan, Takefumi Kikusui, Shigeki Kato, Kazuto Kobayashi, and Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The International Basal Ganglia Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of the reward prediction error signal of midbrain dopamine neuron by the cost of obtaining the reward2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami., John O'Doherty., Shingo Tanaka
    • 学会等名
      ICCN 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of the reward prediction error signal of midbrain dopamine neuron by the cost of obtaining the reward2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      Society for Neuro Economics Dublin
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Reveals the Inhibitory Function of the Prefronto-striatal Pathway in the Macaque Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi, Shingo Tanaka, Xiaochuan Pan, Takefumi Kikusui, Keiko Moriya-Ito, Shigeki Kato, Kazuto Kobayashi, Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      Annual meeting of the Society for Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuronal mechanisms on inductive abstraction and deductive generation of information2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 7th Research Area Meeting Scientific Research on Innovative Areas: Artificial Intelligence and Brain
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Reveals the Inhibitory Function of the Prefronto-striatal Pathway in the Macaque Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi, Shingo Tanaka, Xiaochuan Pan, Takefumi Kikusui. Keiko Moriya-Ito,Shigeaki Kato, Kazuto Kobayashi, Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      Scientific Research on Innovative Areas: Artifical Intelligence and Brain Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスにおける社会インタラクションの解析2019

    • 著者名/発表者名
      菊水健史
    • 学会等名
      2019 自閉症研究
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxytocin modulates emotional tear2019

    • 著者名/発表者名
      Kikusui T, Murata K, Imada T, Jin K, Mogi K, Nagasawa M, Nakamura S, Tsubota K
    • 学会等名
      Neuro2019 第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Social communicative ability in Tbx1 mutant mice of a mouse autism model2019

    • 著者名/発表者名
      Kato R, Machida A, Nomoto K, Hiroi N, Mogi K, Kikusui T
    • 学会等名
      Neuro2019 第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anterior cingulate cortex regulates the expression of observational fear2019

    • 著者名/発表者名
      Nomoto K, Nakamura M, Murayama H, Nagai K, Miyakoda M, Mogi K, Koide T, KikusuiT
    • 学会等名
      Neuro2019 第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オキシトシンによる情動性の涙の制御2019

    • 著者名/発表者名
      菊水健史
    • 学会等名
      第92回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Revealed the Function of the Prefronto-striatal Pathway in the Macaque Brain2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      HangZhou Forum on Cognitive Neuroscience and Intelligent Application
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サル前頭前野皮質脳波信号からの価値情報のデコーディングとニューロフィードバックによる価値情報の変更2018

    • 著者名/発表者名
      坂上雅道
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工知能と脳科学」「適応回路シフト」合同領域会議 研究戦略ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microendoscopic calcium imaging from the prefrontal cortex of awake macaque monkey2018

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi, Takehiko Ito, Jiasen Jiang, Kensaku Nomoto, Takefumi Kikusui, Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The Joint Research Area Meeting Scientific Research on Innovative Areas: “Artifical Intelligence and Brain Science”and “Adaptive Circuit Shift”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウイルスベクター二重遺伝子導入法を用いた化学遺伝学的不活化によるマカク前頭前野-線条体回路の機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      小口峰樹、坂上雅道
    • 学会等名
      平成30年度第1回大脳基底核機能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxytocin receptor gene regulates resting-state functional connectivity of attitudinal trust2018

    • 著者名/発表者名
      Nishina K., Inoue-Murayama M., Takahashi H., Sakagami M., Matsuda T., Yamagishi T., Takagishi H
    • 学会等名
      HBES Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Introduction of Japan-U.S.Brain Research Cooperative Program(BRCP)2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Value Decoding from ElectroCorticoGraphic Signals in Monkey Prefrontal Cortices and its Modulation by Decorded Neurofeedback2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 41th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Elucidates the Function of the Prefronto-striatal Circuit in the Macaque Brain2018

    • 著者名/発表者名
      小口峰樹 坂上雅道
    • 学会等名
      国際ワークショップ 「遺伝子導入技術の利用による霊長類脳機能操作とイメージング」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decoding value-related signal represented in multiple areas of the prefrontal cortex using ECoG electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 4th Conference on Cognitive Neurodynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オキシトシン受容体遺伝子多型と一般的信頼の関連2018

    • 著者名/発表者名
      仁科国之・高岸治人・井上-村山美穂・高橋英彦・坂上雅道・山岸俊男・松田哲也
    • 学会等名
      日本社会心理学会第59回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 意思決定に関わる2つの神経回路と向社会性2018

    • 著者名/発表者名
      坂上雅道
    • 学会等名
      日本心理学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal mechanisms on inductive abstraction and deductive generation of information2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      The 5th Research Area Meeting Scientific Research on Innovative Areas: Artifical Intelligence and Brain
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Chemogenetic Inactivation Using Double Virus Vector Infection Reveals the Inhibitory Function of the Prefronto-striatal Pathway in the Macaque Brain2018

    • 著者名/発表者名
      Mineki Oguchi Masamichi Sakagami
    • 学会等名
      Workshop "Genetic technologies for systems neuroscience in non-human primates"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 連合野ハンドブック 完全版2021

    • 著者名/発表者名
      河村 満
    • 総ページ数
      322
    • 出版者
      医学書院
    • ISBN
      9784260043434
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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