| 研究課題/領域番号 |
19K22584
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
小松 三佐子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (00525545)
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| 研究分担者 |
菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | マーモセット / 鳴きかわし / 皮質脳波 / 神経回路操作 / 光遺伝学 / オプトジェネティクス / 非ヒト霊長類 / ボーカルコミュニケーション / ECoG / 前頭前野 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、霊長類の「自己主体感」に関わる神経基盤を解明することである。非ヒト霊長類であるマーモセットを対象として、大脳皮質全域の神経活動を観察しつつ、同時に前頭葉から聴覚皮質へ至るトップダウン信号を光遺伝学的に操作して増強あるいは減弱させ、その際の音声コミュニケーション行動の変容を観察することで、自己主体感の神経基盤解明を目指す。前頭葉トップダウン回路の機能異常は統合失調症などの神経疾患における社会行動の困難を引き起こしている可能性が示唆されており、自己主体感の神経基盤の解明は基礎科学的な意義のみでなく、これらの神経疾患の理解・制御にもつながる重要な問題である。
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| 研究成果の概要 |
小型霊長類マーモセットを対象として、広域皮質脳波計測と光遺伝学的操作の技術を組み合わせ、音声コミュニケーション時の自己主体感に関わる神経基盤の解明を目指した。
Opt-ECoGシステムの開発では、マーモセットの前頭葉広域に光感受性タンパクを導入し、導入部位である前頭葉だけでなく投射部位である側頭葉においても光刺激に対する神経活動の変化を確認した。また、自由行動下での神経活動計測手法を開発し鳴きかわし行動中の神経活動の無線計測に成功した。他の個体のコールを聞いて返事をするかどうかの決定には前頭葉、聴覚皮質、後頭頂葉といったヒトの言語機能を担う領野と類似の脳部位が関わることを示唆する結果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では、霊長類の前頭葉トップダウン回路を操作する手法の開発を行った。前頭葉トップダウン回路の機能異常は統合失調症などの神経疾患における社会行動の困難を引き起こしている可能性が示唆されており、そのような回路の操作手法の開発に成功したことは、高次認知機能における前頭葉トップダウン回路の役割を明らかにするという基礎科学的な意義のみでなく、神経疾患の理解・制御にもつながる重要な進捗である。また、マーモセットの音声コミュニケーション時の広域神経活動計測が可能になったことで、今後、霊長類音声コミュニケーションの神経基盤の解明に繋がることが期待される。
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