研究課題
基盤研究(B)
我々は、前頭連合野の報酬処理系におけるモノアミンの役割を解明するため、サルを用いてニューロン・分子両レベルを組み合わせた総合的研究を行った。まず、報酬処理系の神経基盤を明らかにするために、様々な課題を用いてニューロン活動を記録した。サッケード後の報酬の有無がランダムである眼球運動性遅延反応課題を用いて、直前の反応(サッケード方向)かつ報酬の有無に依存して活動を変化させるニューロンが前頭連合野背外側部に豊富に存在することを見出した。これらのニューロン群は、報酬の有無を直前の行動反応と結びつける役割を果たすと考えられる。次に、報酬依存的な行動制御に関わるニューロン機構を明らかにするため、行動結果(報酬の有無)に基づいて選ぶべきcueを切り替える必要がある、眼球運動性セット切替課題を用いてニューロン活動を記録したところ、行動の切替えに必要な情報がすべて前頭連合野ニューロンによって再現されることがわかった。これらのニューロン再現は、報酬依存的なセット切替学習に重要な役割を果たすと考えられる。更に、記憶誘導性の感覚運動変換を必要とする遅延アンチサッケード課題を用いて、報酬期待は前頭連合野の記憶過程を主に増強し、運動準備などの行動制御過程にはあまり影響を与えないことを明らかにした。前頭連合野における報酬情報は、行動決定に使用される記憶に関与し、決定後の準備過程には影響を与えないものと考えられる。モノアミンの役割については、眼球運動性セット切替課題遂行中のサル前頭連合野へのドーパミンD1、D2、ノルアドレナリンα2受容体いずれかの阻害剤の局所注入により調べた。その結果、D1受容体阻害剤注入後のみ、前に選んだcueに固執するエラーの頻度が増加した。このことからセット切替にはD1受容体の関与が示唆される。以上我々は、前頭連合野の報酬処理系における神経・分子基盤に関する貴重な成果を得た。
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