| 研究課題/領域番号 |
21K07268
|
|---|
| 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51020:認知脳科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
小山 佳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部, 主任研究員 (50615250)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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 | 化学遺伝学 / 霊長類 / 前頭連合野 / 視床 / 線条体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトを含む霊長類の様々な高次脳機能の実現において前頭連合野の関与は必須であるが、前頭連合野から密な投射を受け取る線条体や視床MD核などの皮質下領域もまた、重要な役割を果たしている。しかし、これらの領域を結ぶ神経経路がどのような情報を伝達し、様々な高次脳機能が実現されているかについてはいまだ不明である。本研究課題では、化学遺伝学的手法を用いた霊長類脳における特定神経経路の機能阻害法により、霊長類前頭連合野と線条体・視床MD核を結ぶ神経経路が、高次脳機能の実現において、それぞれどのような役割を果たしているのかを、行動・局所回路・広域ネットワークのレベルで解き明かすことを目指す。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では、前頭前野と皮質下領域をむすぶ神経経路が担う高次脳機能における役割、すなわち、特定経路の機能阻害が下流領域や広域ネットワークにおける情報処理、ひいてはどの高次脳機能に影響を与えるか？の問いに答えるため、霊長類の前頭前野背外側部-線条体、および前頭前野背外側-視床MD核の２つの神経経路が高次脳機能の実現において担う役割を、行動・局所回路・広域ネットワークのレベルで明らかにすることを目指し、後述する技術開発を含む行動実験を行った。
２年次には、前年までに行っていた前頭前野と皮質下領域をむすぶ各経路の機能阻害をより簡便かつ長期的に行うための技術開発などを行った。具体的には、DREADDアゴニストの経口投与法による、化学遺伝学的長期間脳機能操作法の確立に取り組み、その成果を神経科学における著名な国際紙（The Journal of Neuroscience誌)に論文として発表した（後述、Oyama et al., 2022a, The Journal of Neuroscience）。
また、これまでに得られた成果や確立した経路選択的操作技術を応用し、前頭前野と線条体を結ぶネットワークが報酬の獲得行動において、モチベーションの維持や価値計算などに果たす役割を明らかにし、その成果を国際紙（The Journal of Neuroscience誌)に論文として発表した（後述、Oyama et al., 2022b, The Journal of Neuroscience）。
それに加え、最終年度で行う広域ネットワーク解析をするための行動学的予備実験などを行い、前頭前野や視床を中心としたネットワークの機能解明につながる結果を得られた。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
初年度に得られた成果をさらに発展させ、論文として２報の発表を行った。最終年度においても、予備実験などは着実に進んでおり、当初の計画以上に進展していると考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
前頭前野を中心としたネットワークの役割をさらに明らかにすべく、これまで前頭前野を中心に行ってきた行動解析を、視床の機能操作モデルなどへも発展させ、当該ネットワークの機能モデルの構築を行うことを目指す。
より具体的には、視床に抑制性のDREADDを導入し、視床の機能を操作しながら、脳機能イメージングや伝k李生理学的手法により広域ネットワークの活動様式の変動を明らかにする。
|
