Common processes between imitation and empathy: how reward system reinforces mirror neuron system?

模仿和同理心之间的共同过程：奖励系统如何强化镜像神经元系统？

基本信息

批准号：
20H00105
负责人：
岡ノ谷一夫
金额：
$ 29.12万
依托单位：
Teikyo University (2022-2023)The University of Tokyo (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、模倣と共感の原始的モデルとして小鳥の歌学習とラットの情動伝染に共通する神経機構を探る試みを続けている。小鳥が歌を学ぶ過程では、他個体から聴き憶えた歌の記憶に基づいて自己の発声を修正する必要がある。この音声模倣学習に重要な機能を持つ可能性があるミラーニューロンとドパミン神経の関わりについて、神経解剖学的な研究を進めた。チロシン水酸化酵素はドパミンなどカテコルアミンの合成に必要な酵素である。Arcの遺伝子発現を可視化して同定された大脳基底核AreaXの聴覚発声ミラーニューロンに近接して、チロシン水酸化酵素が存在することを確認した。私たちはこの研究により鳥類の発声学習に必要な神経細胞に、ドパミンが直接投射している可能性を得た。ではこのミラーニューロンはどう形成されるのか。私たちは電気生理学的な手法により歌学習期の幼鳥２羽より神経活動記録を得た。結果、将来ミラーニューロンになるはずのニューロンは、学習初期では教示者の歌への聴覚応答のほうが強いことがわかった。まだ試験研究段階であるが、まずミラーニューロンは教示者の歌への選択性を獲得し、しかる後に自己の運動パタンを教示者の歌に近づくよう錬成するよう方向づける、という具体的な仮説をもって研究を進めることができよう。ラットを対象としたチロシン水酸化酵素の発現解析では、前部帯状回と偏桃体において発現を確認した。これらの部位には、情動発声を知覚する際と、情動事態に応答する際とに共に活動する広義の情動ミラーニューロンがあることが分かっている。情動ミラーニューロンをより簡潔に定義する方法と、そこに存在するドパミンがどう相互作用するかを示す必要がある。

这项研究继续探索小鸟歌曲学习和大鼠情绪传染所共有的神经机制，作为模仿和同理心的原始模型。在学习歌曲的过程中，有必要根据他从其他人那里听到的歌曲的记忆来修改自己的演讲。我们对镜像神经元与多巴胺神经之间关系进行了神经解剖学研究，这可能在这种语音模仿学习中具有重要功能。酪氨酸羟化酶是诸如多巴胺等儿茶酚胺的合成所必需的酶。我们证实，酪氨酸羟化酶存在于基底神经节区域的听觉发声镜像神经元中，通过可视化弧基因表达来鉴定。这项研究揭示了多巴胺直接投射到鸟类声音学习所需的神经细胞上的可能性。那么这些镜像神经元如何形成？使用电生理技术，我们在唱歌学习期间获得了两只幼鸟的神经活动记录。结果，我们发现将来应该成为镜像神经元的神经元在学习的早期阶段对老师的歌曲具有更强的听觉反应。尽管它仍处于试用研究阶段，但我们可以通过以下特定假设进行研究，即镜像神经元首先获得了教师对歌曲的选择性，然后将其运动模式引导以进行传输以接近老师的歌曲。大鼠酪氨酸羟化酶的表达分析证实了前扣带回回和杏仁核的表达分析。已经发现，这些站点具有广泛的情感镜像神经元，在感知情绪发声并应对情感情况时会一起起作用。有必要更简洁地展示如何更清楚地定义情感镜像神经元，以及那里的多巴胺如何相互作用。