ラット携帯型無線ボルタメトリーの開発と応用〜報酬予測におけるセロトニンの役割〜

ドパミンは行動の直後に得られる即時的な報酬の誤差に関与していることが証明されてきた(Shultz,1998)。しかし、セロトニンに関してはヽ報酬予測の時間スケールを変えるのではないか(Doya,2002)という提案がモデル理論からようやく出てきた。つまりセロトニンは将来得られるであろう報酬まで予測する事が出来る場合には、すぐには報酬に結びつかない行動を選択関与しているかもしれない。このことから、最近社会間題化している"切れやすい子供"は、将来への期待、すなわちより大きな目標を選択した時に我慢ができなのではないかと考え、原因にセロトニンの関与が考えられるかもしれないことが推測された。この仮脱の正しさを実験で証明するために実験上無線・携帯型Voltammetryが必要となり、昨年度はこの開発に成功した。そしてさらなる小型化を図り(44g)、In vitroにおいてドパミン、セロトニンに対する十分な感度と分離に成功した。これをラットに装着して、L-DOPA、5-hydroxytryptophaneを腹腔内投与してそれぞれドパミンヽセロトニン濃度変化を確認することに成功した。そして本年度は、これをラットに装着して上記仮説を検証する動物実験を行うために、まず報酬に対するドパミンの反応、Stressに対するセロトニンの適応的変化を調べた。1)えさ報酬に対してのドパミンの反応測定:突然のえさの提示に対してドパミンの直ちに上昇し始め、食べている間の上昇が継続した。2)社会的ストレスに対してセロトニンの反応測定:2匹のラットで10分間のSocial interaction試験を行い、劣勢のラットに装置を装着して、セロトニンの変化を測定した。セロトニンは直後より徐々に上昇し、Interaction終了後に低下した。この操作の繰り返したところ、上昇が次第に低下していった。

ドパミンは行動の直後に得られる即時的な報酬の誤差に関与していることが証明されてきた(Shultz,1998)。しかし、セロトニンに関してはヽ報酬予測の時間スケールを変えるのではないか(Doya,2002)という提案がモデル理論からようやく出てきた。つまりセロトニンは将来得られるであろう報酬まで予測する事が出来る場合には、すぐには報酬に結びつかない行動を選択関与しているかもしれない。このことから、最近社会間題化している"切れやすい子供"は、将来への期待、すなわちより大きな目標を選択した時に我慢ができなのではないかと考え、原因にセロトニンの関与が考えられるかもしれないことが推測された。この仮脱の正しさを実験で証明するために実験上無線・携帯型Voltammetryが必要となり、昨年度はこの開発に成功した。そしてさらなる小型化を図り(44g)、In vitroにおいてドパミン、セロトニンに対する十分な感度と分離に成功した。これをラットに装着して、L-DOPA、5-hydroxytryptophaneを腹腔内投与してそれぞれドパミンヽセロトニン濃度変化を確認することに成功した。そして本年度は、これをラットに装着して上記仮説を検証する動物実験を行うために、まず報酬に対するドパミンの反応、Stressに対するセロトニンの適応的変化を調べた。1)えさ報酬に対してのドパミンの反応測定:突然のえさの提示に対してドパミンの直ちに上昇し始め、食べている間の上昇が継続した。2)社会的ストレスに対してセロトニンの反応測定:2匹のラットで10分間のSocial interaction試験を行い、劣勢のラットに装置を装着して、セロトニンの変化を測定した。セロトニンは直後より徐々に上昇し、Interaction終了後に低下した。この操作の繰り返したところ、上昇が次第に低下していった。