適切な行動選択の神経基盤を「意思決定から行動制御まで」つなげて理解する

通过将“从决策到行为控制”联系起来，了解适当行为选择的神经基础

• 批准号: 22K06469
• 负责人: 村上 誠祥
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06469/
• 关键词: 意思決定; 行動タイミング; 高次運動皮質; 歩行誘発野; 電気生理学; 光遺伝学; 歩行運動

動物は行動を通して外界に作用していくことでのみ、生存確率や子孫繁栄の確率を高めていくことができるため、適切な意思決定により、よりよい行動を選択・遂行していくことは脳の最も重要な機能の一つである。これまでの研究により、互いに神経連絡を持つ複数の脳領域が行動選択時の意思決定に関与していることが示唆されてきた。しかし、それらの脳領域での意思決定に関わる神経活動が、最終的にどのように行動出力を制御するのか、その神経メカニズムは明らかになっていない。これを明らかにするため、本研究では、電気生理学的手法、光遺伝学的手法、ウィルストレーシング法を組み合わせ、意思決定に関わる脳領域から行動出力領域へと伝達される神経活動を記録し、また活動操作する。本研究課題では、頭部固定マウスが歩行運動を用いて報酬を取りに行く行動課題を用いる。そのため、まず、脳幹や大脳皮質の様々な領域において、光遺伝学的手法を用いた刺激により歩行を誘発できる領域を探索した。その結果、刺激により歩行・走行運動を誘発できる領域を複数同定した。次に、歩行運動を用いて報酬を取りに行く行動課題を遂行中のマウスにおいて、これらの歩行誘発領域から電気生理学的手法を用いた神経活動記録を行った。プレリミナリーな解析では歩行運動中に活動を増加させる神経細胞が多数見つかっている。さらに、これらの歩行誘発領域の入力出力脳領域を明らかにするために、逆行性・順行性ウィルストレーサーを歩行誘発領域に注入する実験を行った。これにより、歩行運動に関わる全脳ネットワークが明らかになりつつある。

Animal behavior is the most important function of communication with the outside world, survival accuracy, and reproduction accuracy. This research is related to the interaction between the brain and the brain, and the rational decision-making in the selection of actions in multiple fields is related to the interaction between them. Rational decision-making in the field of mental activity, ultimate action, effort, control, and mental health This study focuses on electrophysiological techniques, optical genetic techniques, and rational decision-making in the field of mental activity recording and operation. This research topic is about head fixation and walking motion. The method of light genetics is to use medium stimulation to induce the development of the field. The results, stimuli, walking, and movement of the body are all the same. In the second half of the year, the exercise was conducted in the middle of the year, and the exercise was conducted in the middle of the year. The activity of nerve cells increased during walking and most of them were observed during walking. In addition, the power of the induction field is gradually increased, and the retrogression of the induction field is gradually increased. All kinds of sports activities are related to walking.

项目成果

Establishment of a behavioral task to study neural mechanisms of various types of prediction error driven behavioral adaptations

建立行为任务来研究各类预测误差驱动的行为适应的神经机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Masayoshi Murakami;Tomoki Ishimaru;Kazuo Kitamura
• 通讯作者: Kazuo Kitamura

Cerebellar climbing fibers convey behavioral information of multiplex modalities and form functional modules

小脑攀爬纤维传递多种模式的行为信息并形成功能模块

• DOI: 10.1101/2022.08.24.505210
• 发表时间: 2022
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Ikezoe Koji;Hidaka Naoki;Manita Satoshi;Murakami Masayoshi;Tsutsumi Shinichiro;Isomura Yoshikazu;Kano Masanobu;Kitamura Kazuo
• 通讯作者: Kitamura Kazuo