| 研究課題/領域番号 |
22K06485
|
|---|
| 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46030:神経機能学関連
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
半田 高史 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (40567335)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2024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)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022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 | 適応行動 / 大脳皮質 / 線条体 / 神経活動 / 皮質ー線条体経路 / テンソル分解 / 光遺伝学 / マウス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、行動した結果（報酬や罰）をもとに次の行動を選択する場面における大脳皮質－基底核回路の脳領域間を結ぶ神経経路の役割を明らかにするために、この回路を構成する大脳皮質（二次運動野と前頭眼窩野）と基底核の線条体のニューロン集団の神経活動パタン（“神経軌道”）が動物の行動成績に応じて相関が高くなるタイミングで、大脳皮質と線条体間を結ぶ二つの神経経路を特異的に神経活動を操作し、それぞれの経路が意思決定に果たす役割を検証する研究である。
|
| 研究成果の概要 |
柔軟な行動選択を実現する大脳皮質と大脳基底核における神経機序を解明することを目的とした。脳定位固定下ラットに二者択一課題を遂行させ、大脳皮質二次運動野と大脳基底核線条体からスパイク活動を同時記録し、テンソル分解を用いて神経細胞集団の発火活動の特徴を抽出した。二次運動野と線条体は、選択する行動（運動情報）や行動結果（報酬・無報酬情報）を反映する情報を処理することを見出した。更に、両領域は状況の変化に応じて同じ行動を選ぶか別の行動を選ぶかによって異なる応答を示し、認知情報も処理することを発見した。また自由行動下マウスの複数の大脳皮質領野から神経細胞の発火活動を記録・解析する方法を確立した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトを含む動物が状況の変化に応じて適切な行動（適応行動）を選ぶ際、大脳皮質と大脳基底核が重要な働きを担うことは分かっているが、この二つ領域を含む神経回路がどのように情報を処理するか、その仕組みはわかっていない。多数の神経細胞の発火活動を同時に計測する手法の発展により神経細胞集団のコードする情報を抽出する解析法が適用できるようになった。この利点を活かし、複数の脳領域間で協調的に処理される情報を明らかにした。この研究成果は、大脳皮質―基底核回路の機能を実現する原理的な神経機序の理解を深めることに貢献すると期待できる。
|
