| 研究領域 | 「意志動力学（ウィルダイナミクス）の創成と推進」に関する総合的研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05024
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
松本 英之 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (50511383)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 意志力 / 報酬 / ドパミン / 電気生理学 / 光遺伝学 / 神経細胞 / 神経回路 / 報酬系 / モチベーション / システム神経科学 / ラット / ドーパミン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、中脳ドパミン細胞の環境依存的な信号モードの変化が、環境要因の一つである環境報酬率と、目標に向かって努力してあきらめない「意志力」をつなぐ仲介役として多様な機能を発揮している可能性を検証する。動物の行動や行動課題のパラメータを利用して意志力をいくつかの構成要素に分類する。電気生理学と光遺伝学を組み合わせ、各脳領域に投射するドパミン細胞の活動を同定し、それぞれの活動が意志力のどの構成要素を制御するのか検証する。
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| 研究実績の概要 |
我々の意志力は、環境から得られる報酬の頻度や大きさに強く影響される。では、どのような脳の仕組みが環境の報酬を意志力へと結びつけるのだろうか？本研究は、動物が意志力を発揮させることで目標達成（報酬をたくさん得たいという欲求）にアプローチできる行動課題を考案し、その課題中の脳活動を計測することで、報酬―意志力―脳活動の三者の関係を検証した。意志力は、行動開始の活力、柔軟に学習する活力、特定の行動を持続させる活力、の３要素に着目し、それらが強く発揮されるタイミングを異なるイベント時間や時間スケールによって分離可能な行動課題をデザインした。課題中、今後大きな報酬が期待できる状態において、動物は意志力を増進させた。そこで各意志力要素を制御する脳活動を高い時間解像度で検出するため、電気生理学的手法を用いて行動中の動物から神経活動計測を行った。特に、脳深部にあるドパミン神経細胞から活動計測するため、電気生理学と光遺伝学を組み合わせた細胞活動計測技術を開発した。この手法を用いることで、同時計測される数十個の単一細胞活動のうち、どれがドパミン神経細胞の活動で、さらにどの脳領域へ情報を伝達しているか、同一個体で網羅的に同定することが可能となった。その結果、試行開始や学習、行動の持続に必要な活力の増進に応じて、ドパミン細胞は異なる時間タイミングや時間スケールを用いてその活動を変調させることが明らかとなった。現在、意志力制御に関する投射回路別の機能多様性について解析している段階にある。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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