Dopamine dynamics in striatal striosome/matrix compartments during associative learning

联想学习期间纹状体纹状体/基质区室中的多巴胺动态

• 批准号: 22K15217
• 负责人: 吉澤 知彦
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15217/
• 关键词: ストリオソーム; マトリックス; ドーパミン; 線条体; 連合学習; ファイバーフォトメトリー; dLight1; ストリオソーム/マトリックス; 報酬予測

大脳基底核の主要な入力部位である線条体は「ストリオソーム」と「マトリックス」という2つのコンパートメントから構成されている。申請者はこれまで、ストリオソームとマトリックスの神経細胞は共に将来得られる報酬の予測に関与する一方で、報酬予測の時間的活動パターンに大きな違いがあることを報告してきた。本研究ではストリオソームとマトリックスで、異なる時間的活動パターンが生じるメカニズムを解明する。具体的には報酬予測の教師信号である神経伝達物質ドーパミンの分泌をコンパートメント選択的に計測し、ストリオソーム/マトリックスにおけるドーパミンダイナミクスの相違を明らかにする。2022年度は、ストリオソーム神経細胞選択的に遺伝子組換え酵素Creが発現する遺伝子改変マウス（Striosome-Creマウス）を米国から輸入後、繁殖を開始して安定的な供給体制を整えた。繁殖させた遺伝子改変マウスの線条体にアデノ随伴ウイルスを使ってCre依存的にドーパミンセンサーdLight1を導入できることを組織学的に確認した。dLight1を発現させた線条体に光ファイバーを留置してドーパミンのファイバーフォトメトリーを試みた。マウスに音と報酬を連合させる古典的条件づけ課題を学習させたところ、ストリオソームでは報酬獲得時に一過性のドーパミン分泌が生じることがわかった。対照群として野生型マウスの線条体にdLight1を発現させてコンパートメント非選択的なドーパミンファイバーフォトメトリーを行ったところ、ストリオソーム選択的に記録した場合と同様に報酬獲得時の一過性のドーパミン分泌が観察された。今後ストリオソームのみに特徴的なドーパミン分泌動態がみられる課題条件を探索していく。

The main entry point of the basal nucleus of the brain is composed of two linear bodies: one is the nucleus and the other is the nucleus. The applicant shall report the activity of the salary forecast in the future. This study is aimed at clarifying the relationship between time and activity. The specific information about the teacher's signal for salary prediction is: the secretion of the substance, the measurement of the substance, the selection of the substance, the determination of the substance, the substance, the determination of the substance, the determination of the substance, the substance In 2022, the gene sub-group of the cell selection system was transformed into the enzyme Cre, and the gene supply system was transformed into the stable one after the input and reproduction. Reproduction of Cre-dependent DNA from the DNA of the genome was confirmed histologically. dLight1 appears on the line and remains on the line. The classical condition of salary is to learn the salary, and the salary is to obtain the salary. For wild-type cells, dLight1 is detected, and non-selective cells are detected. In the future, we will explore the issue conditions of the characteristics of the release of the drug.

项目成果

Working memory-based and -free reward prediction in a dual dopamine system in the basal ganglia

• DOI: 10.1101/2023.03.06.531239
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Tomohiko Yoshizawa;Yuuto Miyamura;Yuta Ochi;R. Hira;M. Funahashi;Y. Sakai;Yilong Cui;Y. Isomura

Neuronal representation of a working memory-based decision strategy in the motor and prefrontal cortico-basal ganglia loops

运动和前额叶皮质基底神经节环路中基于工作记忆的决策策略的神经元表示

• DOI: 10.1101/2022.09.07.506894
• 发表时间: 2022
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Yoshizawa Tomohiko;Ito Makoto;Doya Kenji
• 通讯作者: Doya Kenji

非明示的な課題ルールに基づいた報酬予測を実現するための神経基盤

基于隐式任务规则的奖励预测的神经基础

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉澤 知彦;宮村 裕人;越智 祐太;平 理一郎;舩橋 誠;酒井 裕;崔 翼龍;礒村 宜和
• 通讯作者: 礒村 宜和

Working memory-based and -free reward prediction in dual dopamine system of the basal ganglia

基底神经节双多巴胺系统中基于工作记忆的无奖励预测

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉澤 知彦;宮村 裕人;越智 祐太;平 理一郎;舩橋 誠;酒井 裕;崔 翼龍;礒村 宜和
• 通讯作者: 礒村 宜和

大脳基底核の二重ドーパミン系による作業記憶依存性・非依存性の報酬予測

基底神经节双多巴胺系统的工作记忆依赖性和独立奖励预测

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉澤 知彦;宮村 裕人;越智 祐太;平 理一郎;舩橋 誠;酒井 裕;崔 翼龍;礒村 宜和
• 通讯作者: 礒村 宜和