公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
[目的]大脳基底核線条体の中でも尾状核が、報酬・嫌悪刺激による行動決定にどのようにかかわっているかを明らかにする。眼球課題遂行中のサルにおいて、腹側、最腹側尾状核の神経活動の報酬情報や学習による変化を単一神経細胞レベルでより高い時間解像度で検証し、背側尾状核と比較した。[実験内容]眼球運動の方向により報酬の量が異なる行動課題における背側・腹側尾状核ニューロンの応答を2頭のカニクイザルで記録した。[結果]尾状核の中での部位すなわち背側、腹側、最腹側によって課題関連活動に差がみられた。背側では眼球運動のTarget呈示前の準備的な神経活動が報酬の方向によって異なるニューロンが多く見られた。それに対し、腹側・最腹側のニューロンは、サッケード後、実際報酬を期待または消費する場合に強い発火を示した。さらに、腹側尾状核を中心に、動物がエラーを起こした際に発火するもの、期待していなかった報酬が得られた場合に発火するもの(ドパミン細胞のpositive reward prediction error signalと相似)、課題を始めた際持続的に発火するものも認められた。これらはすべて、前頭葉内側面皮質で報告されてきた神経活動変化と共通しており、腹側線条体->前頭葉内側面皮質という解剖学的な投射と総合すると、この経路が、報酬情報による行動の変換の神経メカニズムである可能性があると考えられた。[意義重要性]背側尾状核においては、報酬や眼球運動に関する神経活動が十分調べられているが、腹側尾状核については霊長類に関しては情報が少なかった。今回の実験により、尾状核の中でも機能的な違いがあることが明らかになった。背側部は運動の計画、腹側尾状核は結果の評価を中心に行っていると考えられる。これまでの研究から尾状核は背、腹側、最腹側で大脳皮質や皮質下組織との解剖学的結合が異なることが知られていたが、今回の機能的なマッピングの結果はこれに一致していた。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)
Neuropsychopharmacology
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The Journal of Neuroscience (In press)
http://www.kmu.ac.jp/depts/intro/physiol2.html
