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2013 年度 実施状況報告書

弁別学習を制御する脳内メカニズム:背側線条体回路の役割

研究課題

研究課題/領域番号 25870583
研究種目

若手研究(B)

研究機関福島県立医科大学

研究代表者

西澤 佳代  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (30644108)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード背側線条体 / 弁別学習 / ラット / イムノトキシン細胞標的法
研究概要

大脳基底核回路の中心的な構造である背側線条体は、弁別学習に重要な役割を持つことが知られている。弁別学習とは、2種類以上の刺激弁別が要求されるような課題を学ぶことを指し、私たちの日常行動の多くはこの特徴を有している。本研究課題では、遺伝子発現の特異性に基づいて特定の神経細胞を除去する独自の遺伝学技術を用い、弁別学習における背側線条体の詳細な役割を解析した。背側線条体から投射する神経細胞の大部分はGABA作動性神経細胞で、ドーパミンD1受容体(D1R)、またはドーパミンD2 受容体(D2R)をもつものに大別される。背側線条体のD1R陽性細胞は黒質に投射し、線条体黒質路を形成する。一方、D2R陽性細胞は淡蒼球に投射し、線条体淡蒼球路を形成する。また背側線条体は、解剖学的に背外側線条体(dorsolateral striatum: DLS)と背内側線条体(dorsomedial striatum: DMS)の2領域にわけられる。弁別学習の維持過程にはDLSとDMSの両領域が関与することが報告されている(Featherstone et al., 2005)。本年度はDMS領域に焦点を当て、弁別学習における維持過程とDMSに由来する線条体淡蒼球路の関係について検討した。DMSに由来する線条体淡蒼球路が損傷したラットは、弁別学習の維持過程における正反応率の一時的な低下を誘導するが,反応時間には変化を及ぼさなかった。以上の結果から、DMSに由来する線条体淡蒼球路は弁別学習の維持過程において正確な行動選択の制御に重要な役割を持つことが明らかになった。

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

本年度の研究目的である、弁別学習の維持過程と背側線条体から投射する神経回路の役割と機能分化の解明において、DMSに由来する線条体淡蒼球路の役割を解明できたことから、研究が順調に進展していると判断したため。

今後の研究の推進方策

今後は、弁別学習の維持過程とDMSに由来する線条体黒質路の役割解明、さらには弁別学習の形成過程に注目し、背側線条体から投射する神経回路の役割と機能分化について研究を推進する。

次年度の研究費の使用計画

購入予定であった実験小動物用吸入麻酔装置が他の経費で支出できたためである。
動物実験を常時実施することから、実験用動物の購入や飼育管理に要する備品、組織解析に要する実験機器や試薬の購入に対して研究費を使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Neural circuit mechanism for learning dependent on dopamine transmission: roles of striatal direct and indirect pathways in sensory discrimination.2013

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi K, Fukabori R, Nishizawa K.
    • 雑誌名

      Advances in Pharmacology

      巻: 68 ページ: 143-153

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-411512-5.00007-5.

  • [学会発表] Behavioral roles of the striatal output pathway from the dorsomedial striatum in the auditory discrimination task

    • 著者名/発表者名
      西澤佳代
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
  • [学会発表] 線条体淡蒼球路を介する聴覚性弁別学習の制御

    • 著者名/発表者名
      西澤佳代
    • 学会等名
      第28回日本大脳基底核研究会
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺
  • [学会発表] Striatal indirect pathway from dorsomedial striatum contributes to choice accuracy in the auditory discrimination

    • 著者名/発表者名
      西澤佳代
    • 学会等名
      包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
  • [学会発表] 線条体間接路を介する刺激弁別学習の実行制御

    • 著者名/発表者名
      西澤佳代
    • 学会等名
      第45回東北生理談話会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス

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公開日: 2015-05-28  

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