| 研究課題/領域番号 |
23K23998
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
22H02735 (2022-2023)
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
|---|
| 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 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2023-2024)
同志社大学 (2022) |
|---|
研究代表者 |
廣川 純也 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センター, 主任研究員 (40546470)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
|
|---|
| キーワード | 多感覚統合 / 神経振動 / 意思決定の自信 / メタ認知 / 前頭前野 / 一次視覚野 / げっ歯類 / 光遺伝学 / 不確実性 / 意思決定 / ウイルスベクター / 眼窩前頭皮質 / 視覚野 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
動物は不確実な状況下で適切な行動を選択する能力を持つ。過去の研究から、不確実性情報を処理する特定の神経細胞が前頭皮質に存在し、その情報が視覚野に伝わることが示唆されている。この研究では、前頭皮質から視覚野への情報伝達が不確実性による視覚バイアスにどのように関与しているかを調査することで、精神疾患における認知バイアスの理解や、柔軟な行動戦略を修正する人工知能の開発に貢献する。
|
| 研究実績の概要 |
動物は環境の不確実性を評価し、その状況に適した柔軟な選択を行う。われわれの知覚意思決定は状況の不確実性に基づきどのように変容するのかそのメカニズムは神経回路レベルではほとんどわかっていない。本研究は、嗅覚、視覚、聴覚など異なる感覚情報に基づく知覚意思決定課題を用いて不確実性に基づく知覚認知バイアスの原因になる神経回路の同定を目指す。最初に報酬に対する待ち時間を利用して匂い弁別の不確実性を評価する行動実験系を確立した。この課題により動物が知覚に基づく不確実性を多段階的に評価し行動として表出できることを明らかにした。この行動実験を用いて前頭前野にNeuropixelsプローブを慢性的に留置し多数のユニット活動を計測した上で単一神経細胞に分離した。今後、タスク中の意思決定変数の符号に関する解析に用いる。さらにシナプス終末から取り込まれ逆行性に輸送されるAAV-retroウイルスベクターを用いて、興奮性・抑制性のロドプシン（ChR2,Jaws)を眼窩前頭皮質ー線条体投射細胞に発現させ、ラットが上記行動課題を行っている最中にその活動を光制御して影響を調べた。現在行動データを解析中である。また、動物にとっての不確実性を評価するにあたって、動物の行動を厳密に制御する必要が生じ、マウスの頭部固定実験系を用いた新たにタスクを開発した。また、不確実性下の聴覚弁別に伴う聴覚皮質における神経表象を明らかにした（Takamiya et al., eNeuro 2022)。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
光遺伝学を用いた動物の行動への影響の実験は予定通り進みデータを着実に集めることができた。一方でマウスを使った実験系の構築は申請者の所属の変更もあって途上である。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は光遺伝学の行動実験の結果の解析、並びにマウスを使った行動実験系の確立を中心に進める。マウスの行動課題を用いて状況の不確実性に対する動物の反応を評価し、疾患動物モデルでの不確実性認知の変化を検証する。さらにNeuropixeelsプローブを用いた多量神経細胞記録と光遺伝学的方法を組み合わせ特定の神経投射細胞を同定した上でその情報表現を特定する。
|
