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コリン作動系リズムによる線条体マイクロサーキットの認知柔軟性メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21K03131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分10040:実験心理学関連
研究機関広島大学

研究代表者

岡田 佳奈  広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (50528263)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード神経回路網
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、線条体内のマイクロサーキット(局所回路)中に大きな役割を占めるコリン作動性介在神経細胞が、前頭前野と視床(髄板内核)からの情報入力の変化を起因とする機能的変容によって認知柔軟性にどのような役割を果たすのかを生理心理学的に検討する。
具体的には、行動中のげっ歯類に対して、電気生理学/光遺伝学アプローチを伴う行動柔軟性課題を実施し、認知柔軟性の実行に関わるコリン作動性介在神経細胞を中心とした線条体内回路に対する皮質や視床からの入力が、行動柔軟性の形成と表出に伴って、どの時期にどのような影響を、線条体コリン作動性神経細胞に与えるのかを明らかにする。

研究成果の概要

本研究課題は、線条体コリン作動性介在神経細胞が線条体内のマイクロサーキットの機能的変容に由来する行動柔軟性の双方向制御にどのような役割を果たすのかを明らかにすることを目的としていた。背内側線条体コリン作動性介在神経細胞は、生体に課せられた課題条件によって、行動の柔軟性を亢進したり抑制したりすることを可能にする双方向制御機能を持つことが分かっている。本研究では、背内側線条体の下位領域にそれぞれ投射する前頭前野の下位領域から行動柔軟性を促進あるいは抑制する領域があり、それらからの情報入力が、線条体コリン作動性介在神経細胞の行動柔軟性の双方向制御に資することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物が環境に適応した行動をとるためには、自身の記憶内容や学習内容を基づく行動を安定的に維持することが必要である。しかしその一方で、一度形成した記憶と学習内容や行動を環境の変化に応じて柔軟に変容させ、その変化後の内容をまた安定的に使用していく必要がある。この安定化と不安定化のバランスがどのようなメカニズムで形成され、維持されているのかを検討することは、ヒトをはじめとする動物の認知と行動における神経機構を解明していく上で、重要な問題である。本研究は、この認知柔軟性メカニズムに前頭前野や線条体といった領域のどのような神経活動が関与しているのかを同定することに役立つ。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Cholinergic regulation of object recognition memory2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Kana、Hashimoto Kouichi、Kobayashi Kazuto
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 16 ページ: 996089-996089

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2022.996089

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spike firing attenuation of serotonin neurons in learned helplessness rats is reversed by ketamine2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Kouichi、Yamawaki Yosuke、Yamaoka Kenji、Yoshida Takayuki、Okada Kana、Tan Wanqin、Yamasaki Miwako、Matsumoto-Makidono Yoshiko、Kubo Reika、Nakayama Hisako、Kataoka Tsutomu、Kanematsu Takashi、Watanabe Masahiko、Okamoto Yasumasa、Morinobu Shigeru、Aizawa Hidenori、Yamawaki Shigeto
    • 雑誌名

      Brain Communications

      巻: 3 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcab285

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different cholinergic cell groups in the basal forebrain regulate social interaction and social recognition memory2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Kana、Nishizawa Kayo、Kobayashi Tomoko、Sakata Shogo、Hashimoto Kouichi、Kobayashi Kazuto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 135789-135789

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93045-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 前脳基底部コリン作動性神経細胞による社会行動の調節2021

    • 著者名/発表者名
      岡田佳奈 、西澤佳代 、小林とも子、坂田省吾 、橋本浩一 、小林和人
    • 学会等名
      第73回日本生理学会中国四国地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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