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光遺伝学による「モデルベース」の意思決定とセロトニン神経系の関係の解明

公募研究

研究領域予測と意思決定の脳内計算機構の解明による人間理解と応用
研究課題/領域番号 26120701
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関北海道大学

研究代表者

大村 優  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80597659)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード精神薬理学
研究実績の概要

平成27年度の予定は、Lithium Devaluation課題を用いてモデルベースの意思決定を測定し、「セロトニン神経活動の減少がモデルベースの意思決定を損なう」という仮説を検証することであった。Lithium devaluation課題では、holeに鼻先を挿入すると餌がもらえるという訓練をマウスに施した後、その餌とlithium(嫌悪刺激:マウスはlithiumを投与されると気分が悪くなる)を関連付けることで、マウスがholeへの鼻先挿入自体を控えるようになるかどうかを調べるものである。Holeへの鼻先挿入自体と嫌悪刺激は直接学習していないため、マウスは脳内でシミュレーションを行うことによって初めてholeへの鼻先挿入自体を控えることができる。これがモデルベースの意思決定である。そこでセロトニン神経特異的ArchT発現マウスの背側・正中縫線核に光ファイバーを埋め込み、5-HT神経活動の一過性の抑制がモデルベースの意思決定に与える影響を計測した。この遺伝子改変マウスでは脳内に光ファイバーを埋め込み、黄色光をセロトニン神経核に向けて照射することで一過性にセロトニン神経の活動を抑制することができる。結果として、背側縫線核セロトニン神経活動を減少させることによって、Lithium devaluationによる反応数減少が生じなくなった。つまり、モデルベースの意思決定が障害されたと言える。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Neuronal codes for the inhibitory control of impulsive actions in the rat infralimbic cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui-Kimura I., Ohmura Y., Izumi T., Matsushima T., Amita H., Yamaguchi T., Yoshida T, Yoshioka M.
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 296 ページ: 361-372

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2015.08.025

    • 関連する報告書
      2015 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] Repeated fluvoxamine treatment recovers juvenile stress-induced morphological changes and depressive-like behavior in rats2015

    • 著者名/発表者名
      Lyttle K, Ohmura Y, Konno K, Yoshida T, Izumi T, Watanabe M, Yoshioka M.
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1616 ページ: 88-100

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2015.04.058

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Milnacipran remediates impulsive deficits in rats with lesions of the ventromedial prefrontal cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui-Kimura I, Yoshida T, Ohmura Y, Izumi T, Yoshioka M
    • 雑誌名

      The international journal of neuropsychopharmacology

      巻: 8 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1093/ijnp/pyu083

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 縫線核セロトニン神経による情動調節機構-光遺伝学を用いてー2016

    • 著者名/発表者名
      大村 優
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光遺伝学による中枢セロトニン神経の操作は不安および衝動性を変化させる2014

    • 著者名/発表者名
      大村 優, 田中 謙二, 木村 生, 常松 友美, 山中 章弘, 吉岡 充弘
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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