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2015 年度 実施状況報告書

瞬目反射条件付けを用いた学習獲得における意識状態の役割の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K07910
研究機関徳島文理大学

研究代表者

岸本 泰司  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (90441592)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード瞬目反射条件づけ / 睡眠 / 覚醒状態 / 記憶学習 / サル / 遺伝子改変マウス
研究実績の概要

本研究は、瞬目反射条件付けを行動指標として、サル、ヒト、マウスの学習の獲得および発現に対する「覚醒あるいは意識状態」の役割、寄与を定量的に明らかにすることを大きな目的とするものである。今年度においては、サルとマウスそれぞれの動物種の利点を生かし、意識状態が学習に対する与える影響について、個体の行動レベルにおける現象の詳細な観察、検討を行った。まず、サルの行動実験においては、通常覚醒状態で認知試験を行うものであるが、本実験では条件づけ実験中、しばしばまどろむことがあっても、あえてサルを起こさずにそのまま実験を続行した。その結果、サルは明らかにうとうととしている状態(目を閉じている状態)であっても、CSが与えられると瞼がぴくりと動く現象(CR)が頻繁に生じることに気づいた。そこで、さらにCSを与える直前にサルが目を閉じていたか否かで、CRの発現率に変化があるかどうかについての生データを詳細に解析した。結果として、瞼を閉じていても完全に瞼が開いていても、学習が再現する頻度には全く違いがないことが明らかとなった。この結果は、覚醒レベルにかかわらず潜在学習が発現されることを示すものと示唆され、顕在記憶と潜在記憶を分ける意識の境界線がアウェアネスの有無にあるという従来の定説に、ある意味再考を促すものとなった。つぎに、マウスで同様の実験を行い、学習の表出と瞼の開閉状態との関係を解析した。その結果、マウスでは、CS前に瞼を閉じていると、閉じていない場合に比べて、(筋電位によって判定される)CRが出現する確率が小さくなることが明らかとなった。人間による予備的な実験でも、覚醒レベルが落ちている場合、CRの出現率は小さくなることも観察している。これらの実験より、瞬目反射条件づけ記憶の覚醒レベルによる発現には種差が大きいことも示唆された。

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

本年度までに、サル、マウス、人間における瞬目反射条件づけのシステムを開発し、さらにこれに睡眠•覚醒レベルを定量的に計測する方法論も確立した。これらの系を組み合わせることにより、睡眠状態と学習発現との関連の解析を次年度以降に順調に行える予定である。既に一部の成果は、学術雑誌に報告済み(Kishimoto et al., 2015)であり、この実験成果は新聞紙面でも紹介された。(睡眠学習も夢じゃない!? 読売新聞(31面) 2015年9月8日; 研究の現場から サル睡眠中も条件反射解明毎日新聞(27面) 2015年7月7日)。

今後の研究の推進方策

今後は、今年度までに得られたナイーブ動物における覚醒状態と学習との関係をより精査するとともに、遺伝しか異変マウスや脳損傷モデルマウスなどでも同様の調査を進める。意識のメカニズムの解明はそれ自体、現代科学が取り組むべき非常に野心的なテーマである。遺伝子操作マウスを用いた記憶学習の行動遺伝学的研究はこの数十年で大きく飛躍したが、これで得られた知見は学習に必要な機能分子やシナプス基盤に留まっていた。本課題で得られた結果は、こうした過去の研究で得られた知見と組み合わせることで、より高次の意味で記憶学習のメカニズムの理解が進むことを期待するものである。

次年度使用額が生じた理由

当初当該年度では、薬理学実験をある程度進める想定であったが、基礎的なデータを取得することを優先したために試薬の購入をほぼ行わなかったことに起因するものである。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額については、これを各種試薬の購入にあてる予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

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

  • [雑誌論文] 瞬目反射条件づけ2016

    • 著者名/発表者名
      岸本泰司
    • 雑誌名

      脳科学辞典

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.14931/bsd.6400

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Task-specific enhancement of hippocampus-dependent learning in mice deficient in monoacylglycerol lipase, the major hydrolyzing enzyme of the endocannabinoid 2-arachidonoylglycerol.2015

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Y, Cagniard B, Yamazaki M, Nakayama J, Sakimura K, Kirino Y, Kano M
    • 雑誌名

      Front. Behav. Neurosci.

      巻: 9 ページ: 134

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2015.00134.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implicit memory in monkeys: Development of a delay eyeblink conditioning system with parallel electromyographic and high-speed video measurements.2015

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Y, Yamamoto S, Suzuki K, Toyoda H, Kano M, Tsukada H, Kirino Y
    • 雑誌名

      PloS one

      巻: 10 ページ: e0129828

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0129828.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] サルの学習実験による「無意識の記憶」の再評価2015

    • 著者名/発表者名
      岸本泰司
    • 雑誌名

      香川県薬剤師会会誌

      巻: - ページ: 42-45

    • DOI

      -

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] マウスMDGAs遺伝子の欠損は社会性行動を減少させる2015

    • 著者名/発表者名
      栗原直和、村山千明、山本融、岸本泰司
    • 学会等名
      第54回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      高知市文化プラザ
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-01
  • [学会発表] Task-specific impairment of hippocampus-dependent learning in mice deficient in monoacylglycerol lipase2015

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kishimoto, Barbara Cagniard, Maya Yamazaki, Junko Nakayama, Kenji Sakimura, Yutaka Kirino, Masanobu Kano
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢市
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [備考] 徳島文理大学香川薬学部物理化学講座

    • URL

      http://kp.bunri-u.ac.jp/kph/index-7.html

  • [備考] 研究の現場から:サル、睡眠中も条件反射解明

    • URL

      http://mainichi.jp/articles/20150707/ddl/k39/040/576000c

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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