2019 年度研究成果報告書

随意運動における小脳機能モジュールの作動原理

研究課題

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研究課題/領域番号	17H03543
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	神経生理学・神経科学一般
研究機関	山梨大学
研究代表者	喜多村和郎山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60423159)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	運動制御 / 運動学習 / 2光子イメージング
研究成果の概要	小脳皮質の特徴的なモジュール構造の生理的意義を明らかにするために、小脳ゾーンを可視化できるマウスにおいて2光子カルシウムイメージングを行った。目標志向行動であるGo/No-go課題を実行中のマウス小脳における登上線維活動を観察したところ、運動の準備や開始、速度など運動情報に加えて、Go/No-goシグナルや報酬など非運動情報も同時に入力していることを明らかにした。また、苔状線維にカルシウムプローブを発現するマウスを用いて、運動中のマウス小脳で運動に同期した苔状線維活動を可視化することに成功した。
自由記述の分野	神経生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	脳において最も数多くの神経細胞が存在する小脳は、動物の多様な行動の発現や適応に重要な役割を果たすと考えられている。これまで、小脳の運動制御や運動学習のメカニズムは、単純な反射運動や眼球運動をモデルとして研究されてきたが、外部の環境に応じた判断をして適切な行動を行い報酬を得るといった複雑な行動における小脳の役割についてはよくわかっていない。本研究によって、行動に関する様々な情報が各モジュールで並列に処理されていることを示した。この結果は、これまで主に運動機能に着目して研究が進められてきた小脳が、非運動機能に関わる情報も同時に処理し、高度な行動の発現に貢献していることを示している。