2015 Fiscal Year Annual Research Report
前頭前野機能への神経路特異的なドーパミン信号の役割
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26710001
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松本 正幸 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50577864)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ドーパミン / response inhibition / ドーパミン受容体拮抗薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黒質緻密部および腹側被蓋野に分布するドーパミンニューロンは、報酬シグナルを伝達する神経系として注目されているが、その異常は認知機能障害や運動機能障害など、必ずしも報酬機能とは関係のない障害も生じる。本研究では、「Response inhibition（反応抑制あるいは運動抑制）」と呼ばれる認知機能に注目し、この機能に対してドーパミン神経系が果たす役割を２頭のサルを用いて検証した。まず、response inhibitionを必要とする認知課題をサルに訓練し、課題遂行中のサルのドーパミンニューロンの活動を記録した。すると、response inhibitionを求める外部からの指令に対して興奮するドーパミンニューロンが多数見つかった。そしてこのようなドーパミンニューロンは、腹側被蓋野ではなく、黒質緻密部の背外側に多く分布していた。さらに、黒質緻密部のドーパミンニューロンから投射を受ける尾状核にドーパミン受容体拮抗薬を投与してドーパミンシグナルを遮断すると、response inhibitionをおこなうサルの能力が低下し、課題の成績が低下した。以上の結果は、尾状核に伝達される興奮性のドーパミンシグナルが、response inhibitionの遂行に重要な役割を果たすことを示している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電気生理実験および薬理実験により、尾状核に伝達される興奮性のドーパミンシグナルがresponse inhibitionの能力に重要な役割を果たすことが証明できた。２頭のサルから同様のデータを得ることができ、再現性も担保されたことから、論文執筆の準備が整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、response inhibition課題の他にも、価値に基づいた意思決定課題をサルにおこなわせ、行動選択に関わるドーパミンニューロンの活動を記録している。今後、当初の予定通り、光遺伝学の手法を用いてドーパミンニューロンの活動を選択的に操作したとき、response inhibitionをおこなうサルの能力や、サルの行動選択にどのような影響が現れるのか解析し、サルの行動とドーパミンニューロン活動の因果関係を解析する。
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| Causes of Carryover |
本研究の中では、光遺伝学によってドーパミンニューロンを活性化する実験が大きなウェイトを占めている。このような実験をおこなうには、ドーパミンニューロンがどのような神経シグナルを伝達しているのか調べる必要があり、平成２７年度はそのための電気生理学実験に注力した。
そのため、光遺伝学実験関連の予算を翌年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
光遺伝学実験に注力するため、昨年度から雇用している研究員の契約延長や、同実験に必要な備品・消耗品の購入に当てる。
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