マカク属サルfMRIによる高次脳機能制御の全脳マッピングと神経回路の因果的証明

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ヒトを含む霊長類は、「推測」や「意思決定」いった高次脳機能を有することで複雑な環境に対応している。これら脳機能は、顕著に発達した大脳内の神経ネットワークによって制御されると考えられているが、その詳細は不明な点が多く、生命科学における最重要課題の１つとなっている。この問題解決には、(1) 巨大な大脳内での重要な領域の同定(全脳マッピング)と(2)同定した脳部位間の神経ネットワークの重要性を因果的に証明する作業が必須である。しかし、ヒトでは技術的かつ倫理的制限のため、これらの検証が極めて困難な状況にある。本研究目的は、霊長類高次認知機能の制御メカニズムの因果的証明であり、研究当初は以下の２点から構成された。(1)日本国内において実現不可能なマカクザルfMRIによる全脳マッピングを英国オックスフォード大学と連携することで遂行し、高次脳機能「推測」と「意思決定」制御の責任脳部位を同定する(2) 同定された脳部位間ネットワークへ申請者が独自に開発した神経遮断遺伝子発現系を導入し、ネットワークの重要性を因果的に証明する。しかし、世界的COVID19感染状況下における移動制限により、(1)の遂行に大幅な遅延が発生したため、まずは本邦においてヒトfMRIを行い、同定された高次脳機能制御の責任部位と同等領域をマカクザルにおいて定位する方針に変更した。ヒトfMRI実験は順調に遂行され、良好な成果が得られており、現在、マカクザル脳での相同領域を定位中である。