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損失感受性に基づいた探索行動特性を決定する神経回路基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15226
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関京都大学

研究代表者

野々村 聡  京都大学, ヒト行動進化研究センター, 特定助教 (10737125)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード意思決定 / 光遺伝学 / 電気生理学 / 前頭前皮質 / 線条体 / 前頭前皮質ー線条体回路 / 電気生理 / 行動選択 / 報酬の損失感受性に基づく探索行動課題 / 報酬の損失感受性
研究開始時の研究の概要

科学技術の進歩や、感染症の流行などによる劇的な変化を特徴とする現代社会において、我々は、快適にそして安全に社会生活を送るために、変化に応じた柔軟な行動選択を行っている。柔軟な行動選択は、脳における重要な意思決定機能の一つである。本研究は、マカクザル及びラットを対象とした先端技術を用いた神経生理学的実験と、数理モデルを用いた計算論的なアプローチによって、従来、科学的な対象として捉えることが難しかった脳の意思決定機能の情報処理基盤を高時間・高空間解像度で精密に明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

動的な環境下で、繰り返し選択した行動の価値の減衰を感知し、より良い状態を求めて探索的に行動を切り替えることは、変化を特徴とする現代社会において重要な意思決定機能である。本研究では、ラットおよびマカクザルを対象にして、価値の減衰に基づいた行動切り替えに関わる脳の神経解明を目指し、光遺伝学的手法と電気生理学的手法を組み合わせた実験を行った。その結果、内側前頭前皮質から大脳基底核・線条体への神経路がこうした行動切り替えに関わる重要なシグナルを伝達していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、損失に基づいた行動切り替えに関わるシグナルがどのように伝達されているのかを、光遺伝学技術と電気生理学的手法を応用することで、神経路を厳密に特定した上で明らかにした。こうした成果は、経済的、社会的、精神的な支障がきたされるギャンブル依存や固執行動などの異常な意思決定機能の理解や、その治療法の提案につながることが考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (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
  • [雑誌論文] Rat hippocampal CA1 region represents learning-related action and reward events with shorter latency than the lateral entorhinal cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Soma Shogo、Ohara Shinya、Nonomura Satoshi、Suematsu Naofumi、Yoshida Junichi、Pastalkova Eva、Sakai Yutaka、Tsutsui Ken-Ichiro、Isomura Yoshikazu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 584-584

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04958-0

    • 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] Neural representation of medial prefrontal cortex and striatal indirect pathway neuron for diminishing reward-based action switch2023

    • 著者名/発表者名
      Nonomura S, Kaneko T, Amita H, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      2023 Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Medial prefrontal cortex neuron negatively controls action switch based on diminishing reward in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Nonomura S, T. Takayasu, T. Kaneko, H. Amita, K. Inoue and M. Takada
    • 学会等名
      XIVth Meeting for International Basal Ganglia Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Medial prefrontal cortex neuron activity in relation to diminishing reward-based action selection in rats2023

    • 著者名/発表者名
      野々村 聡
    • 学会等名
      生理研-新潟脳研-ヒト進化研究センター 合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Signals from medial prefrontal cortex negatively control action selection based on reward diminishing2023

    • 著者名/発表者名
      Nonomura S, Kaneko T, Amita H, Inoue K, Takada M
    • 学会等名
      The 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] Medial prefrontal cortex neurons negatively control action selection based on reward diminishing2023

    • 著者名/発表者名
      S. Nonomura, T. Kaneko, H. Amita, K. Inoue and M. Takada
    • 学会等名
      XIV Meeting of the International Basal Ganglia Society
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Medial prefrontal cortex neuron activity in relation to diminishing reward-based action selection in rats2022

    • 著者名/発表者名
      S. Nonomura, T. Takayasu, T. Kaneko, H. Amita, K. Inoue and M. Takada
    • 学会等名
      2022 Annual Meeting of the Society for Neuroscience,
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 「 最近の成功を活かして適切な行動を選択する脳の仕組みを解明 」

    • URL

      https://www.tmd.ac.jp/press-release/20230912-1/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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