前頭前野機能への神経路特異的なドーパミン信号の役割

• 研究課題/領域番号: 26710001
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松本 正幸 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50577864)
• 連携研究者: 井上 謙一 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (90455395)
• 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: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円); 2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: ドーパミンニューロン / 行動抑制 / 尾状核 / 前頭前野 / ドーパミン / response inhibition / ドーパミン受容体拮抗薬

研究成果の概要

ドーパミンニューロンは報酬シグナルを伝達する神経系として注目されているが、その異常は認知機能障害や運動機能障害など、必ずしも報酬機能とは関係のない障害も生じさせる。本研究では、ヒトに近縁なマカクザルを用いて、黒質－線条体神経路によって伝達されるドーパミン信号がresponse inhibition（行動抑制）と呼ばれる認知機能に重要な役割を果たしていることを見出した。さらに、マカクサルの特定の神経路の活動を人為的に操作できる光遺伝学技術の開発に成功した。今後、この手法を用いて黒質－線条体神経路を人為的に活性化したとき、行動抑制の能力が実際に向上するのかを検討したい。

研究成果

• [雑誌論文] Preferential representation of past outcome information and future choice behavior by putative inhibitory interneurons rather than putative pyramidal neurons in the primate dorsal anterior cingulate cortex (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawai, Hiroshi Yamada, Nobuya Sato, Masahiko Takada, Masayuki Matsumoto
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 2339-2352
  • DOI: 10.1093/cercor/bhy103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集 アディクション-行動の嗜癖 アディクションの神経基盤-2つのドーパミン神経系と強化との関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M
  • 雑誌名: BRAIN and NERVE 巻: 68 号: 10 ページ: 1139-1147
  • DOI: 10.11477/mf.1416200567
  • ISSN: 1344-8129, 1881-6096
  • 年月日: 2016-10-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuronal and behavioral modulations by pathway-selective optogenetic stimulation of the primate oculomotor system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Takada M, Matsumoto M
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 6 号: 1 ページ: 8378-8378
  • DOI: 10.1038/ncomms9378
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 「嫌な出来事を避ける」ための神経基盤：外側手綱核と前部帯状皮質の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川合 隆嗣, 山田 洋, 佐藤 暢哉, 高田 昌彦, 松本 正幸
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 66 ページ: 24-28
• [雑誌論文] Dopamine signals and physiological origin of cognitive dysfunction in Parkinson's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Matsumoto
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 30 号: 4 ページ: 472-83
  • DOI: 10.1002/mds.26177
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Role of the nigrostriatal dopamine system in response inhibition (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Masayuki
  • 学会等名: The 95th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Multiple signals transmitted by midbrain dopamine neurons (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M
  • 学会等名: 日本生理学会
  • 発表場所: 浜松アクトシティコングレスセンター 静岡県浜松市
  • 年月日: 2017-03-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 認知機能と報酬機能を支えるドーパミン神経系の生理学的基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松本正幸
  • 学会等名: 日本統合失調症学会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター 鳥取県米子市
  • 年月日: 2017-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Primate dopamine neurons in the substantia nigra transmit a stop signal to the caudate nucleus during the performance of a saccadic countermanding task (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara Takaya, Takada Masahiko, Matsumoto Masayuki
  • 学会等名: The 40th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 国際学会
• [学会発表] Nigrostriatal dopamine signals regulate response inhibition (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Masayuki
  • 学会等名: The 40th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 黒質－線条体ドーパミン神経路が行動抑制に果たす役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松本正幸
  • 学会等名: 第３９回日本生物学的精神医学会
  • 招待講演
• [学会発表] Nigrostriatal dopamine pathway transmit a stop signal during the performance of a saccadic countermanding task in monkeys (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara Takaya, Takada Masahiko, Matsumoto Masayuki
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 国際学会
• [学会発表] Nigrostriatal signal inhibits saccadic eye movement during countermanding task in monkeys (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara T, Takada M, Matsumoto M
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, USA
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] Optogenetic stimulation of the pathway from the frontal eye field to the superior colliculus evokes neuronal and behavioral modulations in monkeys (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Inoue, Masahiko Takada, Masayuki Matsumoto
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Outcome monitoring and behavioral adjustment by putative pyramidal neurons and interneurons in the primate anterior cingulate cortex during a reversal learning task (2015)
  • 著者名/発表者名: T. KAWAI, H. YAMADA, N. SATO, M. TAKADA, M. MATSUMOTO
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Midbrain dopamine neurons signal whether planned eye movements are successfully cancelled during a saccadic stop-signal task (2015)
  • 著者名/発表者名: T. OGASAWARA, M. TAKADA, M. MATSUMOTO
  • 学会等名: Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Oculomotor manipulations by pathway-selective optogenetics in non-human primates (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Inoue, Maki Fujiwara, Ryuji Yasukouchi, Kiyomi Nagaya, Masahiko Takada, Masayuki Matsumoto
  • 学会等名: 第３８回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸、神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Role of dopamine signals in response inhibition (2015)
  • 著者名/発表者名: T. OGASAWARA, M. TAKADA, M. MATSUMOTO
  • 学会等名: 第３８回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸、神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-28
• [備考] 筑波大学医学医療系認知行動神経科学
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cog-neurosci/index.html
• [備考] 筑波大学医学医療系認知行動神経科学
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cog-neurosci/
• [備考] 筑波大学 医学医療系 生命医科学域 認知行動神経科学研究室
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/cog-neurosci/