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協同性と共感における小脳の役割

研究課題

研究課題/領域番号 23K27471
補助金の研究課題番号 23H02780 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分51010:基盤脳科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

國松 淳  筑波大学, 医学医療系, 助教 (50632395)

研究分担者 小金澤 禎史  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80431691)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2026年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード霊長類 / 眼球運動 / 呼吸 / 社会行動 / 小脳 / 共感 / 社会性
研究開始時の研究の概要

社会性行動の障害を特徴とする発達障害の一つである自閉症スペクトラム症(ASD)は、小脳の細胞の異常と関連する特定遺伝子などの分子病態が明らかになりつつある。しかしながら、小脳が社会性機能に果たす役割についての理解が乏しいため、ASD病態理解において大きなギャップが存在している。本研究課題では、協同性や共感を含む社会性行動遂行中のマカクザルからの小脳外側部の神経活動記録および最新の経路選択的な神経活動操作技術を適用することにより、社会性機能実現のための小脳の神経機構を明らかにすることを目指す。

研究実績の概要

本研究課題では、協同性や共感を含む社会性行動の遂行中の非ヒト霊長類の小脳外側部の神経活動記録および最新の経路選択的な神経活動操作技術を適用することにより、社会性機能実現のための小脳の神経機構を明らかにすることを目指す。
当該年度においては、2頭のサルを同時に実験に供するための設備を進めてきた。予備的な実験では、自発的なサルの呼吸を指標として共同性について検証を行い、一定の成果を得ている。また、これと並行して高次機能における小脳の役割についても実験を行った。この実験では、視覚刺激と眼球運動の方向を連合してサルが記憶する課題を用いている。すでに1頭目のサルからの神経活動記録を終了しており、この成果については国際学会で発表を行った。現在、国際論文への投稿に向けて準備を進めている。

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

本研究計画の開始1年目である令和6年度は、2頭のサルを向き合わせて実験を行うことができる設備や、2頭から同時に呼吸を測定する温度センサーなど、研究遂行に必要な実験設備の整備を行うことができた。更に、動物への外科的手術や初期訓練を終了させ、行動課題の訓練を進めている。試行錯誤を繰り返す中で、行動課題の細かなパラメータの決定に必要な行動データが徐々に集まってきている。また、複数頭を用いた実験を毎日行うのは動物にもコストがかかるため、サルを模したデバイスを用いた方法も検討している。

今後の研究の推進方策

サルの行動データについては徐々に集まりつつあるが、サル同士の社会的な関係やヒエラルキーでその協同性や共感性が異なる可能性がある。そこで、次年度は個体ごとの関係性も配慮したうえでその詳細を明らかにしていく。追加の動物が8月に搬入される予定になっており、検疫等が終了して使用できるようになり次第、初期訓練を開始する。また、連合学習における小脳の役割について、再現性を確認するために2頭目のサルからの神経活動記録を開始する。今年度中に実験を終わらせ、国際雑誌に論文を投稿する。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

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

  • [雑誌論文] Dynamic prospect theory: Two core decision theories coexist in the gambling behavior of monkeys and humans2023

    • 著者名/発表者名
      Tymula Agnieszka、Wang Xueting、Imaizumi Yuri、Kawai Takashi、Kunimatsu Jun、Matsumoto Masayuki、Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 20 ページ: 7972-7972

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade7972

    • 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] Stable Neural Population Dynamics in the Regression Subspace for Continuous and Categorical Task Parameters in Monkeys2023

    • 著者名/発表者名
      Chen He、Kunimatsu Jun、Oya Tomomichi、Imaizumi Yuri、Hori Yukiko、Matsumoto Masayuki、Minamimoto Takafumi、Naya Yuji、Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 10 号: 7 ページ: 16-23

    • DOI

      10.1523/eneuro.0016-23.2023

    • 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] Distinct roles of the orbitofrontal cortex, ventral striatum, and dopamine neurons in counterfactual thinking of decision outcomes2023

    • 著者名/発表者名
      M. Yun, M. Nejime, T. Kawai, J. Kunimatsu, H. Yamada, HR. Kim, and M. Matsumoto
    • 雑誌名

      Science advances

      巻: 9(32) 号: 32 ページ: 2831-2831

    • DOI

      10.1126/sciadv.adh2831

    • 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] Cognitive signals in the cerebellar dentate nucleus contribute to the associative learning2023

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Y, Yamada H, Matsumoto M, Kunimatsu J.
    • 学会等名
      The 52th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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