コスト・ベネフィット比較に基づく意欲制御の神経機構

• 研究課題/領域番号: 26282221
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 南本 敬史 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, チームリーダー(定常) (50506813)
• 連携研究者: 堀 由紀子 量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所・脳機能イメージング研究部, 研究員 (30433246) ; 永井 裕司 量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所・脳機能イメージング研究部, 研究員 (20415409)
• 研究協力者: 菊池 瑛理佳
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 意思決定 / サル / 遅延報酬割引 / DREADDs / 脳・神経 / 認知科学 / 神経科学 / 脳神経疾患 / 意欲 / DREADD / ドーパミン / コスト

研究成果の概要

背外側前頭前野から神経投射を受ける背側尾状核は、遅延報酬割引で計算される「時間待ちのコスト」に基づく意欲調節に、前帯状皮質や前頭眼窩野から投射をうける吻内側尾状核は報酬価値に基づく意欲調節に、そして側坐核、特に前部において、労働などのコスト-ベネフィットに基づく意欲調節にそれぞれ関与することが示された。このように線条体のサブ領域は、神経情報を受け取る大脳皮質領域と密接に関連し、コスト-ベネフィットに基づく意欲調節において特異的に関与することが示唆される。

研究成果

• [国際共同研究] National Institute of Health(米国)
• [雑誌論文] Roles of centromedian parafascicular nuclei of thalamus and cholinergic interneurons in the dorsal striatum in associative learning of environmental events. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka K, Hori Y, Minamimoto T, Yamada H, Matsumoto N, Enomoto K, Aosaki T, Graybiel AM, Kimura M.
  • 雑誌名: J Neural Transm (Vienna). 巻: 21 号: 3 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1007/s00702-017-1713-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PET imaging-guided chemogenetic silencing reveals a critical role of primate rostromedial caudate in reward evaluation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai Y, Kikuchi E, Lerchner W, Inoue Ki, Ji B, Eldridge MA, Kaneko H, Kimura Y, Oh-Nishi A, Hori Y, Kato Y, Hirabayashi T, Fujimoto A, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, SuharaT, Higuchi M, Takada M, Richmond BJ, Minamimoto T.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 13605-13605
  • DOI: 10.1038/ncomms13605
  • NAID: 120005898960
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] DREADD-expressing neurons in living brain and their application to implantation of iPSC-derived neuroprogenitors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ji B, Kaneko H, Minamimoto T, Inoue H, Takeuchi H, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, Seki C, Ono M, Tokunaga M, Tsukamoto S, Tanabe K, Shin RM, Minamihisamatsu T, Kito S, Richmond BJ, Suhara T, Higuchi M.
  • 雑誌名: J. Neuroscience 巻: 36 号: 45 ページ: 11544-11558
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1279-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] PET imaging-guided chemogenetic manipulation of reward-related circuits in monkeys. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Minamimoto
  • 学会等名: Advances in Brain Neuromodulation
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neural and molecular mechanisms underlying loss of motivation in monkeys. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Minamimoto
  • 学会等名: 第４０回日本神経科学大会
  • 招待講演
• [学会発表] PET imaging-guided chemogenetic modification of reward-related circuits in monkeys. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Minamimoto
  • 学会等名: BRAIN2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 8.Predicted reward value in the rostromedial caudate and the ventral pallidum for goal-directed action in monkeys. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto A, Hori Y, Nagai Y, McCairn KW, Hirabayashi T, Kikuchi E, Takada M, Suhara T, Minamimoto T
  • 学会等名: 第４０回日本神経科学大会
• [学会発表] 3.Encoding expected reward value for formulating goal-directed decision in the rostro-medial caudate and the ventral pallidum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto A, Hori Y, Nagai Y, McCairn KW, Hirabayashi T, Kikuchi E, Takada M, Suhara T, Minamimoto T
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] 化学遺伝学イメージングによるサル脳科学研究の展開 (2017)
  • 著者名/発表者名: 南本敬史
  • 学会等名: 平成28年度京都大学霊長類研究所共同利用研究会
  • 発表場所: 霊長類研究所, 犬山
  • 招待講演
• [学会発表] 動機付け制御とその障害におけるドーパミンの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南本敬史
  • 学会等名: 日本大脳基底核研究会
  • 発表場所: 秋田温泉, 秋田
  • 年月日: 2016-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] PET imaging-guided chemogenetic manipulation of primate neural circuits (2016)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Minamimoto
  • 学会等名: NHP Chemogenetics workshop, NIH
  • 発表場所: Bethesda, USA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The role of dopamine and serotonin in value-based decision-making in normal and disease state. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Minamimoto
  • 学会等名: Symposium on Prediction and Decision Making 2015.
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-10-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 1.Region-specific effects of bilateral inactivation of limbic striatum on reward-related behavior in monkeys. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi E, Hori Y, Nagai Y, Suhara T, Samejima K, Minamimoto T.
  • 学会等名: 日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-08-28
• [学会発表] In vivo PET imaging of the behaviorally active designer receptor in macaque monkeys. (2014)
  • 著者名/発表者名: 4)Nagai Y, Kikuchi E, Lerchner W, Inoue K, Oh-Nishi A, Kaneko H, Kato Y, Hori Y, Ji B, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, Suhara T, Takada M, Higuchi M, Richmond BJ, Minamimoto T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] In vivo PET imaging of the behaviorally active designer receptor in macaques (2014)
  • 著者名/発表者名: 1)Nagai Y, Kikuchi E, Lerchner W, Inoue K, Oh-Nishi A, Kaneko H, Kato Y, Hori Y, Ji B, Kumata K, Zhang MR, Aoki I, Suhara T, Takada M, Higuchi M, Richmond BJ, Minamimoto T.
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [備考] 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部 システム神経回路研究チーム
  • URL: http://www.nirs.qst.go.jp/seika/brain/team/system_09.html
• [備考] システム神経回路研究チーム
  • URL: http://www.nirs.qst.go.jp/seika/brain/team/system_09.html
• [備考] 放射線医学総合研究所 分子神経イメージング研究プログラム 神経情報チームWeb
  • URL: http://www.nirs.go.jp/research/division/mic/group/t_system-bunshi.html