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2020 年度 実績報告書

質感から価値への脳内変換機構の解明

計画研究

研究領域実世界の奥深い質感情報の分析と生成
研究課題/領域番号 20H05955
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

南本 敬史  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, グループリーダー(定常) (50506813)

研究分担者 小松 英彦  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (00153669)
網田 英敏  京都大学, 霊長類研究所, 特定助教 (80845321)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワード質感 / 価値 / 好み / サル / 神経活動操作技術
研究実績の概要

本研究では、高次感覚野とこれら複数の価値システムが相互作用することにより、感覚情報が生態学的価値情報に変換される一方、複数の価値システム同士をつなぐ神経ネットワークとモノアミン系の作動により変換結果が統合・変調されるという作業仮説をたて、これを検証することで、深奥質感認知のコアをなす生態学的価値計算とその変調の仕組みの理解を目指すことを目的とする。
R2年度は(1)価値システムと高次感覚野との相互作用による質感-価値変換の並列処理機構の解明について、生物学的価値システムである扁桃体を化学遺伝学的に操作し、サルに様々な視覚刺激を呈示した際の腹側視覚皮質の神経応答を計測したデータについて、特に顔とその表情など社会的価値についての神経表現がどのように変容について解析を進めた。さらに、サルに情動性聴覚刺激を呈示した際の情動反応を計測するとともに、価値システムの一つである前頭眼窩皮質を化学遺伝学で操作した際の情動反応の変容を解析した。加えて、サルの好みを客観的に計測する手法について、文献を調べるとともに、 このテーマについて先行して研究を進めている研究者とZoomによるミーティングを実施した。またサルの下側頭皮質と第一次視覚野からニューロン活動を記録し、物体表面属性との関係を解析した。(2)価値システム間をつなぐ神経ネットワークとモノアミン系の作動による価値統合・変調処理の解明については、セロトニン神経細胞活動を化学遺伝学的に操作することを目指し、セロトニン神経特異的な発現ウイルスベクターを一頭のサルに注入し、イメージングによるDREADD受容体の発現を確認した。ドーパミン動態計測のためにファイバーフォトメトリー蛍光信号測定システムを導入し、サルの神経活動記録により価値システムを担う線条体領域を同定し、ドーパミン蛍光センサーを発現させるためのウイルスベクターを注入する準備を完了した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

価値システムの操作介入や高次感覚皮質からの神経活動記録解析が予定通り進捗している。加えて、新規技術開発についても着手した。

今後の研究の推進方策

価値システムを担う線条体領域にウイルスベクターを注入し、ドーパミン蛍光センサーを発現させ、ファイバーフォトメトリー法によりドーパミン動態を検出できるか調べるとともに、「質感-価値変換」処理を解明するための新たな行動課題の開発、計測方法の開発に取り組む。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Relationship Between the Activities of Gloss-Selective Neurons in the Macaque Inferior Temporal Cortex and the Gloss Discrimination Behavior of the Monkey2021

    • 著者名/発表者名
      Baba Mika、Nishio Akiko、Komatsu Hidehiko
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex Communications

      巻: 2 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1093/texcom/tgab011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Neural mechanisms of motivational control based on cost-benefit comparison in monkey2020

    • 著者名/発表者名
      南本 敬史
    • 学会等名
      第98回日本生理学会大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Dopamine, Serotonin, and Motivation2020

    • 著者名/発表者名
      南本 敬史
    • 学会等名
      京都大学霊長類研究所 共同利用研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of the substantia nigra pars lateralis in object skill learning2020

    • 著者名/発表者名
      網田 英敏
    • 学会等名
      第10回 生理研―霊長研―新潟脳研 合同シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 質感知覚の神経機構を探る2020

    • 著者名/発表者名
      小松 英彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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