大脳基底核による行動選択のメカニズム

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自発的な運動のタイミングを制御する大脳基底核の役割について研究を行っている。サルに一定の遅延の後に目発的なタイミングでゴールに目を向けることが要求される課題(Self-timed課題)と、運動の開始が課題内で指示される課題(Triggered課題)を訓練した。先行研究かち、自発的な運動の制御には大脳基底核のドーパミン制御系が重要であることが示唆されているが、基底核のどの経路で情報処理が行われているのかについては不明である。そこで、課題中に尾状核にドーパミンD1およびD2受容体の作動薬または拮抗薬を微量注入し、間接経路、直接経路の相対的な信号強度を薬理学的に操作することで、それらの機能を検証した。注入実験に先んじて、尾状核の単一神経細胞の活動を記録したところ、自発的なサッカードに先立って徐々に増加する活動が確認された。この記録部位に、ドーパミンD2受容体の拮抗薬(Eticlopride、n=7)を注入したところ、Triggered課題と比べてSelf-timed課題で大きく反応時間が短縮した。一方で、ドーパミンD1受容体の作動薬(SKF38393、n=4)やドーパミンD1受容体の拮抗薬(SCH23390、n=3)、またはドーパミンD2受容体の作動薬(Quinpirole、n=6)では一貫した結果は得られなかった。これらの結果は、ドーパミンD2受容体が関与している間接経路で自発的な運動のタイミングが調節されていること示している。本年度では1頭目からデータをほぼ取り終わるまでに至った。神経活動記録の結果の一部は、総説論文で発表している。来年度には、注入実験の結果をまとめて平成24年9月に開催される日本神経科学学会で発表する予定である。