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2023 年度 実績報告書

「心が変われば行動が変わる」確信がもたらす辛抱強さの神経機構

研究課題

研究課題/領域番号 21H02530
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

宮崎 佳代子  沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, グループリーダー (80426577)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードセロトニン / ファイバーフォトメトリー / 将来報酬
研究実績の概要

申請者はこれまでの研究で、マウスが不確実な将来報酬をじっと待つ間に背側縫線核のセロトニン神経を選択的に活性化させると、より長く待てるようになる、つまり簡単に諦めなくなることを明らかにしている。この理由について申請者は背側縫線核のセロトニン神経活動には、将来的に報酬が得られるという「内的な(こころの中での)確信度」を調節する役割があるのではないかと考えている。本研究はこの仮説を検証し、さらにその神経メカニズムを明らかにする目的で計画された。実験では報酬確率変化課題遂行中のマウスのセロトニン神経活動観察を投射元、投射先両方について行った。
報酬確率変化課題:マウスがエサ小窓に一定期間ノーズポークをすることで報酬を獲得する課題。報酬までの遅延時間は3秒に設定され、報酬確率は25%、50%、75%、100%の4条件に変化させた。
実験1: セロトニン神経選択的にカルシウムセンサーGCaMP6を発現させたマウスの背側縫線核から各課題中にセロトニン神経活動記録
実験2: 実験1と同じ遺伝子改変マウスを用いた各投射先(前頭眼窩野、内側前頭前野)における各課題中のセロトニン神経活動記録
現在までこれらの実験を実施し、上記の仮説を支持する興味深い成果を得ている。特に実験1に関して、先行研究には見られない特徴を示すセロトニン神経活動の記録に成功した。現在論文投稿準備中である。
将来の目標を達成するために、どれだけあきらめないでいられるかはその成功のカギとなる。本研究成果は目標達成のための意思決定における神経メカニズムの中でセロトニンの担う役割について新たな方向性を示すものであると考える。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The differential effects of optogenetic serotonergic manipulation on sustained motor action and stationary waiting for future rewards in mic2024

    • 著者名/発表者名
      Taira M, Miyazaki KW, Miyazaki K, Nisho M, Miyake T, Yamanaka A, Tanaka KF, Doya K
    • 雑誌名

      Bio Rxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2024.05.17.594118

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Serotonin mechanism for regulating reward waiting behavior2024

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki KW, Doya K, Miyazaki K
    • 学会等名
      101st Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The effect of optogenetic serotonergic activation on sustained motor action in a lever pressing task.2023

    • 著者名/発表者名
      Chen J, Taira M, Miyazaki KW, Miyazaki K, Nishio M, Yamanaka A, Tanaka K, Doya K
    • 学会等名
      46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] SEROTONIN NEURONS IN THE DORSAL RAPHE NUCLEUS ENCODE PROBABILITY RATHER THAN VALUE OF FUTURE REWARDS2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki KW, Doya K, Miyazaki K
    • 学会等名
      IBRO International Brain Research Organization
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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