前頭前野領域を中心とする高次脳機能の、神経回路アーキテクチャとしての解析

以前额叶皮层为神经回路架构的高级大脑功能分析

• 批准号: 03J02170
• 负责人: 山下 幸樹
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J02170/
• 关键词: 前頭前野; ドーパミン; ワーキング・メモリ; 中脳; レギュレータ; 計算論的神経科学; ワーキングメモリ

平成17年度における私の研究は、16年度に引き続き、前頭前野内ドーパミンの安定調節メカニズムを、モデル深海回路のシミュレーション、およびモデル解析の両面から分析することであった。シミュレーションモデルに関しては、leaky integrate-and-fire neuron modelを自研究にあった形に改良したものを使用した。結果として、前頭前野と中脳間にある閉ループ回路が、前頭前野内ドーパミンレベルを最適レベルに安定化させる、という従来の結果を裏付ける結果が得られた。また、様々な変数を変化させてシミュレーションを行った結果、この安定化には前頭前野から中脳に対するフィードバック投射が非常に重要であるということがわかった。今年度は特に、このようなシミュレーション結果の理論的な証拠を得るために、解析モデルを用いた研究にも注力した。そこで得られた結果は、1)前頭前野-中脳閉回路によってドーパミンレベルが最適レベルに安定化されるのは、そこに安定な結節点をこのシステムが持つからである、ということと、2)ドーパミンレベルの安定領域は、回路パラメータに依存するということがわかった。後者については、さらなる解析により、安定領域への影響度合いがパラメータによって違ってくるということもわかった。この後、この解析結果を実際にシミュレーションで確認した上で、解析データ、シミュレーションデータを合わせて論文を作成し2005年度12月にNeural Computationに投稿したが、現在査読中である。

Pp.47-53 17 year に お け は の る private study, 16 year に lead き 続 き, ahead before the wild ド ー パ ミ ン の stability adjustment メ カ ニ ズ ム を, モ デ ル deep-sea loop の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン, お よ び モ デ ル parsing の struck surface か ら analysis す る こ と で あ っ た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル に masato し て は, leaky both - and - fire neuron model を since research に あ っ た form に improved し た も の を use し た. Results と し て, ahead of the former in the wild と 脳 between に あ る closed ル ー プ loop が, front within wild before ド ー パ ミ ン レ ベ ル を optimum レ ベ ル に stabilization さ せ る, と い う 従 to の results in pay け を る results ら が れ た. ま た, others 々 な - several を variations change さ せ て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た results, こ の stabilization に は ahead before the wild か ら in 脳 に す seaborne る フ ィ ー ド バ ッ が ク projection is very important で に あ る と い う こ と が わ か っ た. Our は に, "こ の よ う な シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results の theory な pass 拠 を have る た め に, parse モ デ ル を with い た research に も note force し た. そ こ で have ら れ た results は, 1) ahead before 脳 closed loop in the wild - に よ っ て ド ー パ ミ ン レ ベ ル が optimum レ ベ ル に stabilization さ れ る の は, そ こ に settle な nodal point を こ の シ ス テ ム が hold つ か ら で あ る, と い う こ と と, 2) ド ー パ ミ ン レ ベ ル の stability domain は, loop パ ラ メ ー タ に dependent す る と い う こ と が わ か Youdaoplaceholder0. The latter に つ い て は, さ ら な る parsing に よ り, stable field へ の close close い が パ ラ メ ー タ に よ っ て violations っ て く る と い う こ と も わ か っ た. , after こ の こ の analytical results を be interstate に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で confirm し た で, parsing デ ー タ, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン デ ー タ を close わ せ を て paper made し December 2005 に Neural Computation contribute に し た が, now check 読 で あ る.

项目成果

Parametric study of dopaminergic neuromodulatory effects in a reduced model of the prefrontal cortex.

前额皮质简化模型中多巴胺能神经调节作用的参数研究。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Neurocomputing 65-66
• 作者: Yamashita K;Tanaka S
• 通讯作者: Tanaka S

The fronto-mesofrontal system regulates optimal dopamine D1 receptor activation in the prefrontal cortex during a delaved-response task

额-中额叶系统在延迟反应任务期间调节前额皮质中多巴胺 D1 受体的最佳激活

• 期刊: Neural Computation in press
• 作者: Koki Yamashita;Koki Yamashita;Koki Yamashita
• 通讯作者: Koki Yamashita

The fronto-mesofrontal system regulates optimal dopamine D1 receptor activation in the prefrontal cortex during a delayed-response task

额-中额叶系统在延迟反应任务期间调节前额皮质中多巴胺 D1 受体的最佳激活

• 发表时间: 2006
• 期刊: Neural Computation (submitted)
• 作者: Koki Yamashita

Koki Yamashita: "Circuit properties of the cortico-mesocortical system"Neurocomputing. 52-54. 969-975 (2003)

Koki Yamashita：“皮质-中皮质系统的电路特性”神经计算。