| 研究課題/領域番号 |
15K04202
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
瀧田 正寿 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 人間情報研究部門, 主任研究員 (40344204)
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| 研究分担者 |
藤原 清悦 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (10440322)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | オペラント / 遅延交代反応 / T迷図 / 記憶資源 / 前頭前野 |
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| 研究実績の概要 |
【オペラント箱での遅延交代反応】ラットの飼育・繁殖・課題のトレーニングは研究代表者と雇用した研究補助１名（１５時間/週）が担当した。防音箱内において、中央に報酬用の給水ノズルがあり、左右に２ランプ２レバーのあるオペラント箱を用いた。遅延交代課題のトレーニングは、交代反応として、両手を乗せて片手ずつ左右交互にレバーリリースさせ、遅延反応として、短長の秒単位でのタイミングを2課題おきにする（参照：Izaki, Takita, Akema. 2008）。昨年度内容は、1.5／3秒の遅延時間で全個体の護送船団方式をとった：約9割の個体で正答率1.5秒＞3秒だったが、残りでは異なる方略をとるプロセスが観察された：本年度、中間海馬、腹側海馬のイボテン酸破壊効果をテストしたが、明確な差が観察されなかった。1／2秒の遅延時間で選抜方式（８／１０頭程度）を検討し始めているが、次年度に、中間海馬、腹側海馬のイボテン酸破壊効果を再検証する。【T迷図での遅延交代反応】本年度は、トレーニング内容の詳細な検討を行うとともに、電極設計の試行錯誤も行った：皮膜電極の抵抗値レベルは５０ミクロン径の電極が適当なことが直ぐわかったが、電極のコシが柔らかく脳深部へ垂直に刺入することが困難だったため、次項に記載したように、様々な方法で検討を行った。※本年度は２度のT迷図装置の移動があって、予定が少し遅れた（他人から借りていた実験室の返却→自分の実験室へ、建物ごと大改修に巻き込まれた自分の実験室→新たに配分を受けた実験室へ）。
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| 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
オペラント箱の遅延交代反応では、護送船団方式の1.5／3秒→選抜方式の1／2秒に切り替えている途中である。前者はトレーニング期間が長くなる影響で、海馬の寄与の少ない方略をとっている状況だと想像している。つまり。従来指摘されているように記憶の情報処理システムは、海馬中心から大脳皮質中心へと変容するとされるので、本結果についても類似の事態が起きていると想像している。そのため、トレーニング期間を短くすることを目的として、後者の“選抜方式の1／2秒”に期待をトレーニングを実施している。T迷図の遅延交代反応では、T迷図上の動物脳から無線で電気生理計測のできる環境をセットアップした。電極設計について、皮膜電極の抵抗値レベルは５０ミクロン径の電極が適当なことが直ぐわかったが、電極のコシが柔らかく脳深部へ垂直に刺入することが困難だった：アロンアルファ、熱可塑性スティッキーワックス、ビニルボンド、エポキシボンド、ガラスコート剤、カシューやウルシの塗料皮膜の試行、特殊な200～500ミクリン径の熱収縮チューブ（PFAやTFA）、釣糸と絡める、などをテストし、尽く満足できるレベルに達しなかった。最終的に、PFAファイバーと共に絡める方式に落ち着いた。
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| 今後の研究の推進方策 |
オペラント箱の遅延交代反応では、選抜方式で1／2秒のトレーニングを進め、イボテン酸を用いた破壊実験により、本課題における中間海馬、腹側海馬、前頭前野間の関係を明らかにする。一先ず、偽手術群の実験は先送りして、破壊前後の比較から目星を付けていく予定である（参照：Izaki, Takita, Akema. 2008）。T迷図の遅延交代反応では、1分から始めて遅延時間を1分刻み延長する検討を行うとともに、大容量の外付けハードディスクの確保を行うとともに、15チャンネルのデータ計測・記録ソフトの準備を行う（聖マリアンナ医科大学の共同研究者担当）。脳内経路の伝達効率の解析方法は幾つも報告されているが、一意に決まった方法はない。保存したデータを元に、試行錯誤を行い、より説得性の高い新しい解析方法を提案できればと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度の購入計画備品費が足りず困窮したが、別予算（所内公募）で購入ができた。そのため、本年度の予算額が生じた。一方、実験セットアップを完成した建物で、次年度中の半年間の大改修の計画が突然降って湧いた。そのため、実験セットのスクラップアンドビルトを別建物で行い、実験の本実施が若干遅れている。また、所内運営交付金の配分について、2015年度以降、予断を許さないほど厳しい状態が継続している。その関係で「今年度の購入計画備品」分の予算は、次項【使用計画】に沿って使用する。
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| 次年度使用額の使用計画 |
動物の学習記憶課題のトレーニングは継続して行う必要がある。そのトレーニングを継続して行ってきている同一研究補助者の継続雇用が必要なので、本年度以降の人件費に前項【理由】の予算を充てる。一方、T迷図実験室が別棟へ移動したことにより現時点の防音設計は火急ではなくなったが、実験データが1日10GB近く出ることが分かった。そのため、産総研でのデータ保管用とデータ解析を担当する聖マリアンナ医科大学の共同研究者へのデータ送付用の、大容量記憶媒体購入へ上記予算を充てる予定である。そして、発信できる研究成果が出てきたので、国際学会・国内学会・誌上などで発表へも上記予算を充てる。
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