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リハビリテーションにおける障害者の機能障害および能力障害の回復には運動学習が重要であり、段階付けられた行動の学習には柔軟な適応行動が必要となる。実験動物を用いた研究では、学習行動のステップアップにより、より複雑な行動の獲得における神経基盤については不明な点が多い。本研究では、大脳基底核に依存した学習課題として3レバー・オペラント課題を用いて、運動学習の神経基盤を明らかにすることをめざしている。この3レバー・オペラント課題は、3つのレバーの順序を学習させ、かつ素早い動作で行わせるという、非常にユニークな課題である。マウスの順序及び運動学習モデル「3レバーオペラント課題」の実験系と、ヒトの大脳基底核系の強化学習回路を評価する「確率的行動選択課題」を用い、その学習過程および逆転学習課題における行動柔軟性に関わる神経基盤を調べた。最終年度は、以下を明らかにした。
（1）昨年度に引き続き、MPTP の投与によるパーキンソンモデル(PD)マウスの行動実験を行い、行動障害を明らかにした。（2）ドーパミンD2受容体ノックアウトマウスの行動実験を行った。今後、詳細なデータ解析を行う予定である。（3）確率的行動選択課題について、統合失調症患者および気分障害患者を調査した。今後、臨床症状や予後との関連性を調べる予定である。
これまでの成果を総合すると、（1）3レバー・オペラント課題は大脳基底核ドーパミン系が重要な役割を担い、（2）2-AG／CB1受容体シグナルは、行動の柔軟性に関与している、（3）脳内BDNFレベルの上昇は運動学習を促進させる、ことが示唆された。
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