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Differential dopamine dynamics of DMS and DLS projecting SNc neurons during reversal learning

研究課題

研究課題/領域番号 21K15184
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

RIOS・DAVILA ALAIN・ANTONIO  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90897993)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードBasal ganglia / Striatum / Dopamine / Decision making / Nigrostriatal system / Dorsal striatum / Motor control / Reinforcement learning / Basal Ganglia / Goal-directed behavior / dLight / Goal directed behavior
研究開始時の研究の概要

We will investigate the differential changes of the activity of the DMS and DLS projecting SNc dopaminergic neurons in rats performing a probabilistic reward based task. Also, we will elucidate the dopamine dynamics of local dopamine release into the DMS and DLS during the reward-based task.

研究成果の概要

この研究は、脳が過去の報酬情報をどのように統合して将来の行動に影響を与えるかを理解することを目的とし、ニグロストリアタル経路に焦点を当てました。この経路は、報酬処理に重要なSNcと背側線条体を含みます。ラットに基づいて報酬を得る可能性が高い行動を選ぶタスクを訓練し、SNcと背側線条体の活動をモニタリングしました。その結果、報酬の期待が運動に関与するニューロンの活動を大幅に高めることを発見しました。この発見は、脳が過去の報酬を処理して将来の行動を効果的に導くことを示し、行動が報酬を得るために最適化されていることを示唆しています。これは、運動および意思決定障害の治療法の開発に重要な意味を持ちます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究は、脳が過去の報酬情報をどのように統合して将来の行動を導くかを探求しました。結果、報酬の期待が運動に関与するニューロンの活動を大幅に高めることを発見しました。これは、パーキンソン病や依存症など、意思決定や運動に影響を与える疾患の治療法開発において重要です。

脳がどのようにして報酬情報を処理し、行動を最適化するかの基本的なメカニズムについての洞察を提供します。社会的には、これらの知見は神経疾患の治療法改善につながり、影響を受けた人々の生活の質を向上させる可能性があります。報酬の期待が脳活動に与える影響を明らかにすることで、脳機能に関する知識を広げ、医学や社会への応用に貢献します。

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 2024 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Reward expectation enhances action-related activity of nigral dopaminergic and two striatal output pathways2023

    • 著者名/発表者名
      Rios Alain、Nonomura Satoshi、Kato Shigeki、Yoshida Junichi、Matsushita Natsuki、Nambu Atsushi、Takada Masahiko、Hira Riichiro、Kobayashi Kazuto、Sakai Yutaka、Kimura Minoru、Isomura Yoshikazu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 914-914

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05288-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Reward history enhances action-related activity of nigral dopaminergic striatal output pathways2024

    • 著者名/発表者名
      Rios Alain
    • 学会等名
      第101回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Integration of Reward Expectation and Action Selection in the Nigrostriatal System2023

    • 著者名/発表者名
      Rios Alain
    • 学会等名
      46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic and pathway-specific signaling in the dorsomedial striatum and dopamine neurons during behavioral adaptation2022

    • 著者名/発表者名
      Rios Alain
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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