先端的光計測・光操作技術による期待外れを乗り越える意欲の神経機構の解明

利用先进的光学测量和光学操纵技术阐明克服令人失望的期望的动机的神经机制

• 批准号: 20H03547
• 负责人: 小川 正晃
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03547/
• 关键词: 意欲; 光遺伝学; 報酬

ヒトは、現状より高い目標を設定し、期待通りに行かない期待外れの場合にも、その目標を諦めるよりは、むしろ逆に乗り越えようとすることで、将来の成功に繋げる。この意欲が不足すると社会的に適応できない。しかし、期待外れを乗り越える意欲を担う神経機構は解明されていない。本研究は、光による、先端的な神経活動計測法や神経活動の操作法を開発・導入することによって、その神経機構を解明する。具体的には本研究は、報酬系の主な要素で従来は期待外れに対して行動を弱化する過程に重要とされてきた中脳ドパミン細胞が、期待外れを能動的に乗り越える意欲を担うことを、ラットを用いて明らかにする。本研究の具体的目標は、第一に、新規ドーパミン細胞活動の性質の意義を明らかにすることである。そのために、初年度に確立した、小型の埋め込み型蛍光顕微鏡を用いた中脳ドパミン細胞からの１細胞レベルのカルシウムイメージング技術を用いて、不確実な報酬を求める行動課題を遂行中ラットの神経活動計測を進めた。期待外れが生じる瞬間に細胞内カルシウム量が増加する新規ドーパミン細胞の存在を確認し、そのデータ解析を進めた。また、中脳内のどの場所に新規ドパミン細胞が多いのか詳細に調べた。また、報酬消去課題やパブロフ型課題などの行動課題を確立し、状況特異的にその活動がどう変化するのかについて検討した。さらに、1細胞レベルで多数のドパミン細胞の活動を同時に計測するために、複数平面のカルシウムイメージング法のための機器セットアップを終えた。第二の目標は、新規ドパミン細胞の活動が行動に果たす神経回路メカニズムを解明することである。その目標に向けて、新規ドパミン細胞の活動増加が期待外れを乗り越える行動に果たす役割を解明するための課題において、ドパミン神経回路特異的に光遺伝学法を導入し、その因果的役割を解明した。

The goal is to set the status quo, to expect the future, to expect the future, to achieve the future. This desire is insufficient for social adaptation. In addition to the above, it is expected that the government will continue to work hard to solve the problem. This study aims to develop, introduce and explain advanced methods of measuring and operating the brain activity. The main elements of this study are expected to be the weakening of the process of external action, the increasing of the desire of external action, and the increasing of the expectation of external action. The specific purpose of this study is to clarify the significance of the nature of cell activity. In the early years of the year, the establishment of small and medium-sized optical microscopes, the use of small and medium- Expect an increase in the number of cells in the cell immediately after birth, confirm the existence of new cells, and analyze them. The new rules for the location in the middle of the room are as follows: For example, salary elimination issues, action issues, and condition-specific activities, the following are discussed: The activity of most of the cells in a single cell is measured simultaneously, and the number of cells in a single cell is measured simultaneously. The second goal is to regulate the activity of the cells and the results of the brain circuit analysis. The purpose of the new regulation is to increase the activity of the cells, to anticipate the effects of the actions, to explain the problems, to introduce the new regulation and to explain the effects of the actions.

项目成果

SKプロジェクト・システム神経回路研究グループ

SK项目系统神经回路研究组

A potential role of mesolimbic dopamine system in overcoming omission of expected reward

中脑边缘多巴胺系统在克服预期奖励遗漏中的潜在作用

• 发表时间: 2021
• 作者: Seiya Ishino;Gideon Sarpong;Taisuke Kamada;Hisa Mukohira;Reo Tsukasa;Yulong Li;Naoki Honda;Kenta Kobayashi;Naoki Oishi & Masaaki Ogawa
• 通讯作者: Naoki Oishi & Masaaki Ogawa

小川正晃 研究室

小川正明实验室

北京大学(中国)

北京大学（中国）

陰性予測誤差を乗り越える動機づけの神経基盤

克服负面预测错误的动机的神经基础

• 发表时间: 2020
• 作者: Nomura Hiroshi;Shimizume Rintaro;Ikegaya Yuji;佐々木拓哉;横須賀忠;小川 正晃
• 通讯作者: 小川 正晃