サル腹側線条体ドーパミンシグナルの意思決定過程における機能的役割

猴腹侧纹状体多巴胺信号在决策过程中的功能作用

基本信息

批准号：
22K15627
负责人：
禰占雅史
金额：
$ 3万
依托单位：
University of Tsukuba
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

项目摘要

我々は中脳ドーパミン領域や腹側線条体では選択行動よりも前から意思決定に関連した情報の符号化がみられ、報酬価値の情報から意思決定の情報へと遷移していく過程を発見した。一方で、投射路の１つである中脳ドーパミン領域－腹側線条体経路がどのような意思決定場面に寄与するのかは不明である。本研究では我々の先行研究の結果を踏まえて、サル腹側線条体における意思決定場面でのドーパミンシグナルの機能的役割に着目して研究を行う。具体的には、オプトジェネティクスを用いた手法により腹側線条体におけるドーパミン放出量を局所・時間限定的に増加させ、選択行動の促進効果がみられるのか、また、腹側線条体の神経応答が光刺激により変化するのかを解析し腹側線条体神経細胞の応答変化の有無と選択行動との関連性について検討する。これにより、意思決定場面におけるサル腹側線条体でのドーパミンシグナルがどのような機能的メカニズムによって意思決定シグナルの調節に関与するのかが明確になる。2022年度は１頭目に関する全ての実験を終了し、２頭目の行動訓練からデータ取得準備まで進めることが出来た。また、１頭目のデータ解析の結果、腹側線条体のドーパミンシグナルを意思決定場面において増加させるとサルの行動選択が有意に促進されていた。一方でコントロール条件ではこのような行動選択の促進などはみられなかった。

我们发现，中脑多巴胺区域和腹侧纹状体在选择性行为之前与决策有关，并且该过程从奖励价值信息转换为决策信息。另一方面，目前尚不清楚中脑多巴胺区域室纹状体途径是哪种决策情况，这是投影途径之一。在这项研究中，考虑到我们先前的研究结果，我们将重点介绍多巴胺信号在猴子腹侧纹状体的决策情况中的功能作用。具体而言，我们将分析使用光遗传学促进选择行为的方法，在有限的时间内释放的多巴胺量是否在有限的时间内释放，以及是否由于光刺激而导致的腹侧纹状体的神经反应，以及检查腹侧纹状体神经元和选择行为中反应变化的存在或不存在的关系。这清楚地表明，在猴子腹侧纹状体的猴子腹侧纹状体中，哪些功能机制涉及在猴子腹侧纹状体中的多巴胺信号，以调节决策信号。在2022年，第一匹马上的所有实验都完成了，我们能够从第二马进行训练进行培训，以准备获取数据。此外，对第一只动物的数据分析表明，在决策情况下，在腹侧纹状体中增加多巴胺信号会显着促进猴子的行为选择。另一方面，在控制条件下没有促进这种行为选择。