自己と他者の情報処理に関わる神経基盤の解明　－比較認知神経科学によるアプローチ－

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時間認識は、視覚や聴覚など他の知覚系とは異なり、時間を処理する受容体や、時間情報のみを担っている脳部位が存在しない。ヒトを含めた動物は、自らを取り巻く外部世界から受け取る感覚情報と、自己の感覚運動情報を統合することによって、時間認識を生み出さなくてはならない。これまで心理学では、数秒から数分の時間認識について研究が行われ、時間に関する仮説が積み重ねられてきた (Buhusi & Meck, 2005)。しかしながら、動物の時間認識を検証するために用いられてきた従来のオペラント条件づけ手続きは、訓練に長期間を要し、動物が課題中に自由に行動できるために時間認識と行動表出の側面が混同されるといった問題点を包含していた (Machado & Keen, 1999)。この問題を解決するため、申請者は近年、動物の時間認識を効果的に調べる画期的な手法を開発した。頭部固定されたマウスを用い、リッキング（舐める行為）を反応として利用することで、身体運動の要因をできる限り排除し、試行ごとの動物の主観的な時間認識の開始と終了のタイミングを計算理論によって切り出すことに成功した。数ヶ月以上の訓練を要した従来のオペラント課題に比べ、本課題では、1-2週間の訓練によって、マウスの時間認識を検出することができる。申請者はこの手法を用いて、黒質網様部から上丘へ投射するGABA作動性の抑制性神経回路を光遺伝学の手法を用いて活性化し、動物の現在の運動を止め、未来の時間予測を遅らせる、すなわち動物の「時間を止める」 ことに成功した（Toda et al. 2017 Curr Biol）。この成果は、2017年12月に行われた「次世代脳プロジェクト 冬のシンポジウム2017」で若手優秀発表賞を受賞するなど、好評を得ている。