DREADD技術を用いた報酬価値に基づく行動決定に関わる神経回路の解明

使用 DREADD 技术阐明基于奖励值的行为决策所涉及的神经回路

• 批准号: 20K16471
• 负责人: 瀬戸川 剛
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16471/
• 关键词: 行動決定; 化学遺伝学; 眼窩前頭皮質; 線条体; ニホンザル; サル

状況に応じて適切な行動を選択することは、私たちが豊かな生活を送るうえで欠かせない。申請者はこれまでに、眼窩前頭皮質が行動決定を行う上で重要な役割を担っていることを明らかにしてきた。本研究では眼窩前頭皮質―線条体の神経接続に着目し、化学遺伝学的手法を用いて当該経路の活動を操作することで動物の行動選択に与える影響を調べることを目的とした。実験ではニホンザルに簡単な行動選択課題を行わせる。この課題は、報酬の価値が異なる複数の条件で構成されており、サルは試行ごとに、その試行を遂行して報酬を得るか、あるいは報酬をあきらめてすぐに次の試行に移るかを選択しなければならない。本研究の最終的なゴールは、化学遺伝学的手法であるDesigner Receptor Exclusively Activated by Designer Drugs (DREADD)技術をサルに導入し、眼窩前頭皮質―線条体の活動を人為的に抑制した際に上記の課題の選択傾向が変化するかどうかを調査することである。令和4年度は、2頭のサルに上記の課題の訓練を完了した。また、手術により線条体に逆行性ウイルスベクターを用いて抑制性DREADDを導入した。ウイルス注入位置は造影剤としてマンガン溶液を同時に注入し、MRIを撮像することで確認した。現在はDREADD発現を待つ段階にある。発現後はDREADDのリガンドであるDCZを眼窩前頭皮質に注入し、眼窩前頭皮質―線条体を一時的に抑制することで、同経路の行動決定に与える影響を検証する。

根据情况选择适当的行为对我们的生活至关重要。申请人以前已经确定，轨道额叶皮质在做出行为决策中起着重要作用。这项研究的重点是轨道额皮质与纹状体之间的神经联系，旨在研究使用化学遗传技术对动物行为选择来操纵途径活性的影响。该实验涉及日本猕猴执行简单的行为选择任务。该任务由多种条件组成，具有不同的奖励值，对于每个审判，猴子必须选择是否执行审判并获得奖励，或放弃奖励并立即进行下一个审判。这项研究的最终目的是引入猴子中设计师药物（Dreadd）技术专门激活的化学方法方法设计器受体，以研究当人为抑制轨道额叶皮层 - 纹状体活性时上述任务选择的趋势。 2022年，两只猴子完成了上述任务的培训。此外，通过使用逆行病毒载体手术将抑制性抑制作用引入纹状体中。通过同时将锰溶液作为对比剂和成像MRI，证实了病毒注射位置。目前，它正在等待Dreadd的表达。表达后，DCZ（DREADD的配体）被注入眶额皮层中，并暂时抑制轨道额叶皮层，并检查了该途径对行为确定的影响。