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行動の構造:比較認知神経科学によるアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0070
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分10:心理学およびその関連分野
研究機関慶應義塾大学 (2019-2020)
早稲田大学 (2018)

研究代表者

兎田 幸司  慶應義塾大学, 文学部(三田), 助教 (60794948)

研究分担者 櫻井 勝康  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (70507920)
橘 吉寿  神戸大学, 医学研究科, 准教授 (50373197)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード行動 / 学習 / 記憶 / 社会 / 認知 / 時間 / オプトジェネティクス / マウス / 時間知覚 / 条件づけ / 運動 / リッキング / ケモジェネティクス / 時間認識 / 報酬 / 予測 / カルシウムイメージング / 古典的条件づけ / オペラント条件づけ / 目標志向的行動 / 運動制御
研究成果の概要

本研究計画では、行動を担っている心理学的および神経生物学的基盤について解明することを目標として研究を行った。遺伝子改変マウスを利用可能な頭部固定を用いた実験系を用いて、様々な嗜好性および嫌悪性の古典的条件づけおよびオペラント条件づけ課題を新規に確立することができた。また、この課題を用いて、行動薬理学、光遺伝学、化学遺伝学の手法を用いて、神経細胞の活動を操作することにより、各種の行動に及ぼす影響について明らかにした。さらに、計算論的なアプローチを用いて、行動を変化させる要因について詳細に解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、伝統的な学習心理学的手法を、現代の最先端の分子生物学的および画像解析などの技術と融合させることによって、いわゆる「こころ」を調べるための様々な行動課題をアップデートし、「時間」、「学習」、「社会性」、「情動」などといった様々な行動の構造について明らかにした。今後は、こうした行動課題を分子生物学、行動薬理学、神経生理学などの手法と組み合わせることによって、様々な精神疾患の背後に潜む要因の解明などへの応用にもつながることが大いに期待できる。

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

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 13件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Duke University/University of Tennessee(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Koc University(トルコ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Manitoba(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Duke University/University of Tennessee(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Duke University/The University of Tennessee(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Widespread corticopetal projections from the oval paracentral nucleus of the intralaminar thalamic nuclei conveying orofacial proprioception in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Yumi, Mizuno Yuka, Haque Tahsinul, Sato Fumihiko, Furuta Takahiro, Oka Ayaka, Moritani Masayuki, Bae Yong Chul, Yamashiro Takashi, Tachibana Yoshihisa, Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 226 号: 4 ページ: 1115-1133

    • DOI

      10.1007/s00429-021-02228-5

    • 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
  • [雑誌論文] Pain induces stable, active microcircuits in the somatosensory cortex that provide a new therapeutic target.2021

    • 著者名/発表者名
      Okada T, Kato D, Nomura Y, Obata N, Quan X, Morinaga A, Yano H, Guo Z, Aoyama Y, Tachibana Y, Moorhouse AJ, Matoba O, Takiguchi T, Mizobuchi S and Wake H
    • 雑誌名

      Sci Adv

      巻: 7 号: 12 ページ: 8261-8261

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd8261

    • 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
  • [雑誌論文] Posterior subthalamic nucleus (PSTh) mediates innate fear-associated hypothermia in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Liu C, Lee CY, Asher G, Cao L, Terakoshi Y, Cao P, Kobayakawa R, Kobayakawa K, Sakurai K, Liu Q
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: -

    • 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
  • [雑誌論文] Dysregulation of the Synaptic Cytoskeleton in the PFC Drives Neural Circuit Pathology, Leading to Social Dysfunction2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Il Hwan, Kim Namsoo, Kim Sunwhi, Toda Koji, Catavero Christina M., Courtland Jamie L., Yin Henry H., Soderling Scott H.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 32 号: 4 ページ: 107965-107965

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107965

    • 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
  • [雑誌論文] Ascending projection of jaw-closing muscle-proprioception to the intralaminar thalamic nuclei in rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Sato F, Kado S, Tsutsumi Y, Tachibana Y, Ikenoue E, Furuta T, Uchino K, Bae YC, Uzawa N, Yoshida A.
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: - ページ: 146830-146830

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.146830

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proprioceptive thalamus receiving forelimb and neck muscle spindle inputs via the external cuneate nucleus in the rat2020

    • 著者名/発表者名
      Uemura Yume、Haque Tahsinul、Sato Fumihiko、Tsutsumi Yumi、Ohara Haruka、Oka Ayaka、Furuta Takahiro、Bae Yong Chul、Yamashiro Takashi、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 225 号: 7 ページ: 2177-2192

    • DOI

      10.1007/s00429-020-02118-2

    • 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
  • [雑誌論文] General anesthetics activate a potent central pain-suppression circuit in the amygdala.2020

    • 著者名/発表者名
      Hua T, Chen B, Lu D, Sakurai K, Zhao S, Han BX, Kim J, Yin L, Chen Y, Lu J, Wang F.
    • 雑誌名

      Nature Neuroscience

      巻: - 号: 7 ページ: 854-868

    • DOI

      10.1038/s41593-020-0632-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A discrete neuronal circuit induces a hibernation-like state in rodents2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi TM, Sunagawa GA, Soya S, Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A, Sakimura K, Takahashi M, Sakurai T.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: - 号: 7814 ページ: 109-114

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2163-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyper-Activation of mPFC Underlies Specific Traumatic Stress-Induced Sleep-Wake EEG Disturbances2020

    • 著者名/発表者名
      Tingting Lou, Jing Ma, Zhiqiang Wang, Yuka Terakoshi, Chia-Ying Lee, Greg Asher, Liqin Cao, Zhiyu Chen, Katsuyasu Sakurai, Qinghua Liu
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 14 ページ: 883-883

    • DOI

      10.3389/fnins.2020.00883

    • 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
  • [雑誌論文] Dysregulation of the synaptic cytoskeleton in the PFC drives neural circuit pathology leading to social dysfunction.2020

    • 著者名/発表者名
      Kim IH, Kim N, Kim S, Toda K, Catavero CM, Courtland JL, Yin HH, Soderling SH
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Motor learning requires myelination to reduce asynchrony and spontaneity in neural activity2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Daisuke、Wake Hiroaki、Lee Philip R.、Tachibana Yoshihisa、Ono Riho、Sugio Shouta、Tsuji Yukio、Tanaka Yasuyo H.、Tanaka Yasuhiro R.、Masamizu Yoshito、Hira Riichiro、Moorhouse Andrew J.、Tamamaki Nobuaki、Ikenaka Kazuhiro、Matsukawa Noriyuki、Fields R. Douglas、Nabekura Junichi、Matsuzaki Masanori
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 68 号: 1 ページ: 193-210

    • DOI

      10.1002/glia.23713

    • NAID

      120006775953

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A specialized neural circuit gates social vocalizations in the mouse.2019

    • 著者名/発表者名
      Tschida K, Michael V, Takatoh J, Han BX, Zhao S, Sakurai K, Mooney R, Wang F.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 103 号: 3 ページ: 459-472

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2019.05.025

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual microglia effects on blood brain barrier permeability induced by systemic inflammation2019

    • 著者名/発表者名
      Haruwaka Koichiro、Ikegami Ako、Tachibana Yoshihisa、Ohno Nobuhiko、Konishi Hiroyuki、Hashimoto Akari、Matsumoto Mami、Kato Daisuke、Ono Riho、Kiyama Hiroshi、Moorhouse Andrew J.、Nabekura Junichi、Wake Hiroaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 5816-5816

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13812-z

    • NAID

      120006786954

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oral splint ameliorates tic symptoms in patients with tourette syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Jumpei、Tachibana Yoshihisa、Akiyama Shigehisa、Kato Takafumi、Taniguchi Aya、Nakajima Yoshiaki、Shimoda Mao、Wake Hiroaki、Kano Yukiko、Takada Masahiko、Nambu Atsushi、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      Movement Disorders

      巻: 34 号: 10 ページ: 1577-1578

    • DOI

      10.1002/mds.27819

    • NAID

      120006799316

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of systemic oxytocin manipulations on social hierarchy in mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Nasukawa, D., Ujihara, Y., Yamada, K., Yatagai, S. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Conditioned licking suppression in head-fixed mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Niki, Y., Ujihara, Y., Yamada, K., Yatagai, S. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Reversal learning in head-fixed mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Toda K., Yamamoto K., Yamada, K., Niki, Y., Nasukawa, D., Yatagai, S. & Ujihara, Y.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of pharmacological manipulations of dopamine receptors on learning and memory in head-fixed mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K., Ujihara, Y. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of optogenetic manipulations of GABAergic neurons in the hippocampus on interval timing in head-fixed mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Yatagai, S., Ujihara, Y., Niki, Y., Yamada, K., Sakurai, K. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Developing new auditory prosthesis: auditory perception evoked by trans-tympanic laser stimulation in Mongolian gerbil.2020

    • 著者名/発表者名
      Uenaka et al., Tamai, Y., Ito, Y., Toda, K., Hiryu, S. & Kobayasi, KI.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Let there be sound: auditory perception evoked by trans-tympanic laser stimulation in Mongolian gerbils.2020

    • 著者名/発表者名
      Uenaka, M., Tamai, Y., Ito, Y., Toda, K., Hiryu, S. & Kobayasi, KI.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of pharmacological manipulations on interval timing in head-fixed mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Ujihara, Y., Yatagai, S., Niki, Y., Yamada, K. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Does laser irradiation of auditory nerves create auditory perception?2020

    • 著者名/発表者名
      Tamai, Y., Uenaka, M., Ito, Y., Toda, K., Furuyama, T., Hiryu, S. & Kobayasi, KI.
    • 学会等名
      日本神経科学学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Neural mechanism of time perception.2020

    • 著者名/発表者名
      Toda, K., Yatagai, S., Yamada, K., Yamamoto, K., Sakurai, K., Meck, WH. & Yin, HH.
    • 学会等名
      日本生理学会第97回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Laser induced auditory perception in Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus).2019

    • 著者名/発表者名
      Tamai, Y., Uenaka, M., Ito, Y., Furuyama, T., Horinouchi, K., Murashima, N., Mithimoto, I., Toda, K., Hiryu, S. & Kobayasi, KI.
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural correlates of time perception in head-fixed mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yatagai, S., Yamada, K., Yamamoto, K., Sakurai, K. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第79回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding the properties of learning by extracting behavioral elements with machine learning in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K. & Toda, K.
    • 学会等名
      日本動物心理学会第79回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 比較認知神経科学の挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      兎田幸司
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-10-12   更新日: 2022-01-27  

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