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モデルベース行動選択試験によるギャンブル障害モデル動物の情報処理システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K21811
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

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
研究機関名古屋大学

研究代表者

溝口 博之  名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (70402568)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードギャンブル障害 / モデルベース / モデルフリー / 意思決定
研究開始時の研究の概要

意思決定に必要な習慣的システムと目的指向的システムは連続的、並列的な関係で、どちらかの能力が劣っているわけでもない。げっ歯類の脳内でのシステム間連係を計算論的に表現できれば、高次脳機能の理解に繋がるものの、基礎研究において、システム間バランスに注目した意思決定研究は少ない。また、システム間バランス異常に関与する責任脳領域は不明であり、それを打破する策として、精神疾患モデル動物を用いることで、明らかになると考える。本研究では、ギャンブル障害モデル動物を用いて、意思決定システム間バランスを評価する行動試験の開発・発展と情報処理システムの解明に挑戦する。

研究成果の概要

依存症患者では、適切かつ柔軟な意思決定を行う情報処理システムの協調的バランスに障害がある。しかし、ギャンブル障害研究において情報処理システム間のバランス破綻に着目した報告は少なく、そもそも適切なモデル動物もない。本研究では、ギャンブル障害関連遺伝子を遺伝学的に操作することで、機能障害モデル動物を作製し、げっ歯類を対象とした情報処理システムを評価する新規行動試験の開発とパラメータ推定に挑戦した。ギャンブル障害モデルになり得る候補モデル動物の作製を行い、またパラメータ解析のモデル化も進んだ。しかし、行動のモデルフィット化については今後の検討課題である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通して、線条体の神経(間接路)の機能的異常を起こすことで意思決定異常を示すギャンブル障害モデル候補ラットの作成と、SARSA(λ)、時間差(TD)アルゴリズムを使用したモデル化と、シミュレーションプログラムを作成することができた。強迫障害患者や依存症患者は、習慣的システム優位に選択行動するというシステム間のバランス異常が生じていることが分かっているが、脳領域や神経回路の破綻が、精神疾患患者で見られる意思決定異常やシステム間のバランス異常を誘発するかどうかは分かっていない。それゆえ、本研究成果はこれら脳機能障害の解明に向けた実証モデルとして有効かもしれない。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] New Strategies for the Treatment of Neuropsychiatric Disorders Based on Reelin Dysfunction2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuneura Yumi、Nakai Tsuyoshi、Mizoguchi Hiroyuki、Yamada Kiyofumi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 3 ページ: 1829-1829

    • DOI

      10.3390/ijms23031829

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mice with exonic RELN deletion identified from a patient with schizophrenia have impaired visual discrimination learning and reversal learning in touchscreen operant tasks2022

    • 著者名/発表者名
      Liao Jingzhu、Dong Geyao、Wulaer Bolati、Sawahata Masahito、Mizoguchi Hiroyuki、Mori Daisuke、Ozaki Norio、Nabeshima Toshitaka、Nagai Taku、Yamada Kiyofumi
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 416 ページ: 113569-113569

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2021.113569

    • NAID

      120007190677

    • 関連する報告書
      2021 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] Alzheimer’s Disease Animal Models: Elucidation of Biomarkers and Therapeutic Approaches for Cognitive Impairment2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai Tsuyoshi、Yamada Kiyofumi、Mizoguchi Hiroyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 11 ページ: 5549-5549

    • DOI

      10.3390/ijms22115549

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mice carrying a schizophrenia-associated mutation of the Arhgap10 gene are vulnerable to the effects of methamphetamine treatment on cognitive function: association with morphological abnormalities in striatal neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Hada K, Wulaer B, Nagai T, Itoh N, Sawahata M, Sobue A, Mizoguchi H, Mori D, Kushima I, Nabeshima T, Ozaki N, Yamada K.
    • 雑誌名

      Mol Brain

      巻: 14(1) 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00735-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Reelin signaling and neurodevelopmental trajectory in primary cultured cortical neurons with RELN deletion identified in schizophrenia2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuneura Yumi、Sawahata Masahito、Itoh Norimichi、Miyajima Ryoya、Mori Daisuke、Kohno Takao、Hattori Mitsuharu、Sobue Akira、Nagai Taku、Mizoguchi Hiroyuki、Nabeshima Toshitaka、Ozaki Norio、Yamada Kiyofumi
    • 雑誌名

      Neurochemistry International

      巻: 144 ページ: 104954-104954

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2020.104954

    • 関連する報告書
      2020 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] Microglial gene signature reveals loss of homeostatic microglia associated with neurodegeneration of Alzheimer’s disease2021

    • 著者名/発表者名
      Sobue Akira、Komine Okiru、Hara Yuichiro、Endo Fumito、Mizoguchi Hiroyuki、Watanabe Seiji、Murayama Shigeo、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Sahara Naruhiko、Higuchi Makoto、Ogi Tomoo、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 111111-111111

    • DOI

      10.1186/s40478-020-01099-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Touchscreen-based location discrimination and paired associate learning tasks detect cognitive impairment at an early stage in an App knock-in mouse model of Alzheimer's disease2020

    • 著者名/発表者名
      Saifullah MAB, Komine O, Dong Y, Fukumoto K, Sobue A, Endo F, Saito T, Saido TC, Yamanaka K, Mizoguchi H.
    • 雑誌名

      Mol Brain.

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 147-147

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00690-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preproenkephalin-expressing ventral pallidal neurons control inhibitory avoidance learning. 2019 (in press)2019

    • 著者名/発表者名
      Macpherson T, Mizoguchi H, Yamanaka A, Hikida T
    • 雑誌名

      Neurochem Int

      巻: 126 ページ: 11-18

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2019.02.011

    • 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
  • [雑誌論文] REM sleep?active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories2019

    • 著者名/発表者名
      Izawa Shuntaro、Chowdhury Srikanta、Miyazaki Toh、Mukai Yasutaka、Ono Daisuke、Inoue Ryo、Ohmura Yu、Mizoguchi Hiroyuki、Kimura Kazuhiro、Yoshioka Mitsuhiro、Terao Akira、Kilduff Thomas S.、Yamanaka Akihiro
    • 雑誌名

      Science

      巻: 365 号: 6459 ページ: 1308-1313

    • DOI

      10.1126/science.aax9238

    • NAID

      120006777541

    • 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] はまる脳,リスク志向な脳:ウイルスベクターによる島皮質機能操作2019

    • 著者名/発表者名
      溝口 博之, 山田 清文.
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 153 号: 5 ページ: 224-230

    • DOI

      10.1254/fpj.153.224

    • NAID

      130007649350

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamic changes in orexin activities in reward-based motivative behavior.2022

    • 著者名/発表者名
      Yutao Dong、 溝口博之、 山中章弘、山田清文
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 報酬獲得行動に関わる脳内ネットワークの追究2021

    • 著者名/発表者名
      溝口博之
    • 学会等名
      2021年度アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 依存症がもたらす意思決定異常と脳内報酬系2021

    • 著者名/発表者名
      溝口博之
    • 学会等名
      2021年度アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Activities of orexin neurons in motivative behavior2021

    • 著者名/発表者名
      Yutao Dong、溝口博之、山中章弘、山田清文
    • 学会等名
      第139回日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 認知症早期発見と創薬への行動薬理学研究者の挑戦.2020

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、山中宏二.
    • 学会等名
      第30回日本医療薬学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 依存症の理解に向けた意思決定の神経回路の解明.2020

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、山田清文、山中章弘.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 意思決定異常に対する創薬標的:バレニクリンの有効性.2020

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、山田清文.
    • 学会等名
      第137回日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 動機づけ行動におけるオレキシン神経の役割2020

    • 著者名/発表者名
      溝口 博之、犬束 歩、片平 健太郎、山田 清文、山中 章弘.
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タッチスクリーン式学習試験法はアルツハイマー病モデル動物の早期の認知機能障害を検出できる.2020

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、小峯 起、Md. Ali Bin Saifullah1、祖父江 顕、遠藤史人、山中宏二.
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Roots of decision-making in addiction: the insular cortex, nucleus accumbens, striatum.2019

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi H
    • 学会等名
      7th Meeting of the International Drug Abuse Research Society (IDARS).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of orexin neurons in motivated behaviors in rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi H, Inutsuka A, Katahira K, Yamada K, Yamanaka A.
    • 学会等名
      6th Congress of Asian College of Neuropsycopharmacology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Touchscreen-based tests detect cognitive impairment at an early stage in APP knock-in mice model.2019

    • 著者名/発表者名
      Saifullah Md. Ali Bin , Komine O, Sobue A, Yamanaka K, Mizoguchi H.
    • 学会等名
      6th Congress of Asian College of Neuropsycopharmacology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 依存症における意思決定の神経回路:島皮質と線条体.2019

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、山田清文
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会第62回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 食欲、報酬に対する動機づけにおけるオレキシン神経の役割2019

    • 著者名/発表者名
      溝口博之
    • 学会等名
      第4 回食欲・食嗜好の分子・神経基盤研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 依存症における意思決定異常と島皮質GABA神経2019

    • 著者名/発表者名
      溝口博之、山田清文
    • 学会等名
      第49回日本神経精神薬理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 報酬に対する動機づけにおけるオレキシン神経の役割.2019

    • 著者名/発表者名
      溝口博之
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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