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マウスの表情を生み出す神経回路機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K19496
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

山下 貴之  名古屋大学, 環境医学研究所, 客員教授 (40466321)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード表情 / マウス / 報酬 / ドーパミン / 運動野 / 大脳皮質 / 光遺伝学 / 洞毛 / 電気生理学 / 学習 / 感情表現
研究成果の概要

動物の表情を生み出す神経回路機構やその進化については理解が遅れている。そこで、行動タスクや特定神経活動の操作を用いてマウスの内的状態を人為的に操作し、その結果表出する様々な顔面筋の運動の変化を調べたところ、報酬予期と報酬獲得に伴い、マウスの洞毛や鼻に特徴的な運動が現れることが示された。報酬予測時と報酬獲得時の顔運動を司る神経回路は異なり、側坐核ドーパミンD1受容体発現細胞は報酬獲得時の顔運動には関わるが報酬予測時の運動には関わらない。ところが、大脳皮質一次運動野の神経細胞は両者の運動を司っており、報酬関連の顔運動を司る神経回路のより出力に近いノードを形成していると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトでは感情が顔に表れることはよく知られている。ヒト同士のコミュニケーションにおいて顔表情認知は重要であるが、そもそも顔による感情表現がどのような進化的過程によって形成されてきたかについての確立された学説はない。痛みにより顔を歪めるなどの一部の表情はヒト以外の動物にも広く観察されるものの、動物の表情を生み出す神経回路機構やその進化については理解が遅れていた。本研究によってマウスの表情を司る重要な神経回路が明らかにされたことにより、新たな研究分野が創成され、動物の表情の制御機構のより詳細な理解や病態・進化についての研究が広く進展することが期待される。

報告書

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

研究成果

(9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Remote control of neural function by X-ray-induced scintillation2020

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Takanori、Yanagida Takayuki、Kawaguchi Noriaki、Nakano Takashi、Yoshimoto Junichiro、Sezaki Maiko、Takizawa Hitoshi、Tsunoda Satoshi P.、Horigane Shin-ichiro、Ueda Shuhei、Takemoto-Kimura Sayaka、Kandori Hideki、Yamanaka Akihiro、Yamashita Takayuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 1-31

    • DOI

      10.1101/798702

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequency-Dependent Block of Excitatory Neurotransmission by Isoflurane via Dual Presynaptic Mechanisms.2020

    • 著者名/発表者名
      Wang HY, Eguchi K, Yamashita T, Takahashi T.
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 ページ: 4103-4115

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2946-19.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 中脳ドーパミン神経が駆動するマウスの表情とその神経機構2020

    • 著者名/発表者名
      Wanru Li、中野 高志、河谷 昌泰、 松原 崇紀、向井 康敬、山中 章弘、山下 貴之.
    • 学会等名
      第67回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Midbrain dopamine neurons drive whisker movements associated with reward processing2020

    • 著者名/発表者名
      山下貴之
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 報酬関連行動を司るドーパミン神経系回路メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      山下貴之
    • 学会等名
      電気化学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 報酬系に駆動される洞毛運動とその機能2020

    • 著者名/発表者名
      山下貴之
    • 学会等名
      第3回これからの神経回路研究の会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Midbrain dopamine neurons drive reward-associated whisker movements2019

    • 著者名/発表者名
      水谷 晃大、中野 高志、疋田 貴俊、山中 章弘、吉本 潤一郎、山下 貴之.
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒゲにまつわるエトセトラ: マウス洞毛の感覚と運動から探る脳機能2018

    • 著者名/発表者名
      山下貴之
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所高次脳機能学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristic whisker movements reflect the internal state of mice related to reward anticipation2018

    • 著者名/発表者名
      水谷晃大、尾崎隼平、吉本潤一郎、山下貴之
    • 学会等名
      日本神経回路学会 第28回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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