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本研究では、いずれも認知柔軟性に関与することが報告されている前頭前皮質、線条体、海馬等の領域について、それらが形成する神経ネットワークが認知柔軟性の機能をどのように果たしているのかを、損傷法や神経活動測定などの手法を用いて解明することを目標としている。前年度までの研究では、主に反応課題の逆転学習や手掛かり課題と場所課題のセットシフト学習、反応課題と場所課題のセットシフト学習における当該神経ネットワークの役割を、損傷法や組織学的手法によって検討した。結果、空間課題と手掛り学課題を用いたセットシフト学習では、回避型学習ではセットシフト後が空間課題であっても手掛り課題であっても同損傷によって学習が亢進した。一方、報酬型のセットシフト学習では、手掛り課題の獲得とセットシフト学習がともに成立しなかった。手掛り課題失敗後の空間課題では損傷ラットの成績が統制ラットよりも悪かった。
今年度は前年度に引き続き、修正丁字迷路を用いて期の試行間間隔を設けた反応学習の逆転学習に対する線条体背内側コリン作動性神経細胞損傷の効果を検討するとともに、行動遂行中の標的部位の細胞外神経活動を計測した。結果、短期、中期、長期の試行間間隔それぞれにおいて、異なる様相の逆転学習の遂行結果を得られた。同時に、神経細胞のレゾナンス特性の惹起に関与し場所細胞の柔軟性やワーキングメモリに関与していることが示唆されているHCNチャネル(非選択的な過分極活性型陽イオンチャネル)とレゾナンス特性の増幅に関与するCAVチャネルのダブルノックアウトがマウスによる聴覚性弁別課題においてどのような役割を果たしているかを検討した。
その結果、認知柔軟性が関わる学習変更過程において大まかに2段階の時間的に異なる過程が進行しており、コリン作動系がそれぞれ異なる方向性で行動柔軟性に関与している可能性が示唆された。
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