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ストレスによる報酬・遅延情報処理の変化のメカニズム:セロトニン系の役割

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 26120726
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
研究機関関西医科大学

研究代表者

中村 加枝  関西医科大学, 医学部, 教授 (40454607)

研究期間 (年度) 2014-07-10 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード自律神経反応 / 瞳孔 / 心拍数 / ストレス / 線条体 / 背側縫線核 / 報酬 / セロトニン / 前頭葉 / 眼球運動
研究実績の概要

1.ストレスによる報酬・遅延情報処理への影響の詳細を明らかにできた。
遅延選択課題において、異なるストレス下における行動と自律神経反応の変化を計測した。選択行動によって報酬や罰が起きる形で心理的ストレスを科したところ、罰が起きうる場合に、選択行動の障害(不適切な選択の頻度の上昇)、交感神経優位(心拍上昇、瞳孔散大)の状態が観察できることを明らかにできた。H26年度では報酬か音、報酬か罰、音か罰が起きうるというブロック単位で解析を行った場合の結果のみであったが、平成27年度ではさらにデータ量と動物数を増加した結果、試行単位の傾向も明らかにできた。すなわち、心拍数や瞳孔径が上昇し、交感神経優位の状態である試行では選択の誤りが起きやすいことを明らかにできた。
2.1の課題遂行時のセロトニン細胞が多く分布する背側縫線核およびこの投射先である大脳基底核線条体(尾状核)の単一神経細胞記録を行った。背側縫線核では細胞によってストレスレベルが高い(嫌悪刺激が含まれる)場合に発火頻度が多いものと少ないもの、異なるタイプが観察された。
尾状核においては、これまで、報酬獲得行動の価値を表現しているとされていたが、そのような細胞は前交連の前レベルに多く、罰刺激が含まれるブロックで発火頻度が増加する細胞は前交連の後レベルに多いことが示された。
このことから、「報酬を得る」だけでなく、「嫌悪刺激にも対抗して行動を起こす」メカニズムも線条体に含まれていることを明らかにした。

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

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] From ventral-medial to dorsal-lateral striatum: Neural correlates of reward-guided decision-making.2015

    • 著者名/発表者名
      Burton AC, Nakamura K, Roesch MR
    • 雑誌名

      Neurobiol Learn Mem

      巻: 117 ページ: 51-9

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2014.05.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Appetitive and aversive information coding in the primate dorsal raphe' nucleus.2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Nakao K, Nakamura K
    • 雑誌名

      The Journal of neuroscience

      巻: 35(15) 号: 15 ページ: 6195-6208

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2860-14.2015

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functions and computational principles of serotonergic and related systems at multiple scales.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Wong-Lin K
    • 雑誌名

      Frontiers in integrative neuroscience

      巻: 8 ページ: 23-23

    • DOI

      10.3389/fnint.2014.00023

    • 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
  • [雑誌論文] 意思決定・行動選択の神経科学 セロトニンと意思決定2014

    • 著者名/発表者名
      中村加枝, 林和子, 則武厚
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 32 ページ: 55-57

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 背側縫線核による報酬・嫌悪情報処理2016

    • 著者名/発表者名
      中村加枝
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 物質と脳2015

    • 著者名/発表者名
      中村加枝
    • 学会等名
      平成27年度生理研研究会
    • 発表場所
      生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The appetitive and aversive context modulates choice behavior, autonomic responses, and the neuronal activity in the primate caudate2015

    • 著者名/発表者名
      Y. UEDA, K. NAKAMURA
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting 2015
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of bimodal value representation on goal directed behavior2015

    • 著者名/発表者名
      M. YASUDA, S. NAKAMURA, K.OKADA, Y. KOBAYASHI,K.TSUTSUI, K NAKAMURA
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting 2015
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経頭蓋磁気刺激法の逆橋渡し研究2015

    • 著者名/発表者名
      中村加枝
    • 学会等名
      第45回日本神経精神薬理学会、第37回日本生物学的精神医学会合同年会
    • 発表場所
      タワーホール舟橋(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The impact of aversive information on the choice behavior, autonomic responses, and the activity in the caudate in monkeys2015

    • 著者名/発表者名
      上田康雅, 中村加枝
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] An integrated system for the quantitative measure of motivation and emotion in monkeys2015

    • 著者名/発表者名
      安田正治, 中村晋也, 岡田研一, 飯島敏夫, 小林康, 筒井健一郎, 中村 加枝
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Behavioral and physiological impacts of aversive information in the monkeys.2014

    • 著者名/発表者名
      Y.UEDA, K.TOKITA, K.NAKANURA
    • 学会等名
      NEUROSCIENCE 2014
    • 発表場所
      Washington, DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 嫌悪刺激による意思決定行動と尾状核の神経活動への影響2014

    • 著者名/発表者名
      中村加枝、上田康雅、時田賢一
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neurons in the lateral hypothalamic area of cynomolgus monkeys may provide precursor signals for midbrain dopaminergic neurons in reward processing.2014

    • 著者名/発表者名
      則武 厚、中村加枝
    • 学会等名
      日本動物心理学会第74回大会
    • 発表場所
      愛知県犬山市(犬山国際観光センターフロイデ)
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] http://www.kmu.ac.jp/medical/2671t80000003zyf.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-11-20   更新日: 2018-03-28  

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