社会的な遊びへの動機づけを担う神経機構の解明

阐明负责社交游戏动机的神经机制

• 批准号: 17J11022
• 负责人: 青木 祥
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J11022/
• 关键词: 動機付け; 行動; 腹側線条体; 大脳皮質運動野; 動機づけ; 線条体; ドーパミン

本研究は、1) 社会的行動への動機付けの神経基盤の解明と、2) 幼少期の社会的経験と成年期の適応的行動との関連性の解明を目的として開始された。まず、内的な動機付けを実際の行動出力に変換できる可能性のある神経回路の探索を行い、社会的行動を含め動機付けおよび情動・感情制御に関わる腹側線条体から大脳皮質運動野への多シナプス神経回路が存在することを発見した。その後、動機づけの情報を行動出力に変換できる神経回路メカニズムの同定を試み、腹側線条体から運動野に到達する回路は、線条体―内側黒質―運動性視床核―皮質運動野であることを示した。さらに、新たに発見された腹側線条体―黒質―運動性視床核―皮質運動野という神経回路が、生体内でどのような機能性を有しているのかについて電気生理学的手法を用いて調べた。大脳基底核直接路ニューロンにCreを発現するD1-Creマウスを用いて、Cre依存的な光遺伝学的手法により腹側線条体の直接路ニューロンを活性化すると、大脳皮質運動野の神経活動を変容できることを発見した。これらの結果は、解剖学的知見に加えて、生体内においても腹側線条体から黒質へと繋がる直接路ニューロンの活動変化は大脳皮質運動野の活動に影響を与えることを示唆している。これらの知見は、社会的文脈も含めて、内的動機づけや感情に関わる情報が腹側線条体に由来し、腹側線条体―黒質―運動性視床核―大脳皮質運動野という神経回路を通ることで、行動出力に影響を与えるあるいは修飾できることを示唆している。本研究は脳の中で動機づけの情報が行動出力に変換され得る神経回路メカニズムを示した点で、神経科学分野から心理学、医学まで多岐に渡る分野に影響を与える新知見を提供したと考えられる。

这项研究的目的是：1）阐明社会行为动机的神经基础，2）阐明儿童时期的社会经历与成年时期的适应行为之间的关系。首先，我们将探索有潜力将内部动机转化为实际行为输出的神经回路，并将腹侧纹状体连接到大脑皮层的运动皮层，该运动皮层参与动机，包括社会行为和情绪/情绪控制。发现了多突触神经回路的存在。随后，我们试图找出将动机信息转化为行为输出的神经回路机制，发现从腹侧纹状体到达运动皮层的回路由纹状体、内侧黑质、运动丘脑核和皮层运动皮层组成事实证明是有的。此外，我们使用电生理学方法在体内研究了新发现的腹侧纹状体、黑质、运动丘脑核和皮质运动皮层之间的神经回路的功能。使用在基底神经节直接通路神经元中表达 Cre 的 D1-Cre 小鼠，利用 Cre 依赖性光遗传学调节大脑皮层运动皮层中的神经活动来激活腹侧纹状体中的直接通路神经元，我发现我可以进行转化。除了解剖学发现之外，这些结果表明，即使在体内，连接腹侧纹状体和黑质的直接通路神经元的活动变化也会影响大脑皮层运动皮层的活动。这些发现表明，与内部动机和情绪相关的信息，包括社会背景，起源于腹侧纹状体，腹侧纹状体、黑质、运动丘脑核和大脑皮层运动皮层之间的神经回路是这表明通过它可以影响或改变行为输出。这项研究证明了动机信息可以转化为大脑行为输出的神经回路机制，提供了可能对从神经科学到心理学和医学等广泛领域产生影响的新发现。

项目成果

Cerebellar Modules and Their Role as Operational Cerebellar Processing Units: A Consensus paper [corrected].

• DOI: 10.1007/s12311-018-0952-3
• 发表时间: 2018-10
• 期刊: Cerebellum (London, England)
• 作者: Apps R;Hawkes R;Aoki S;Bengtsson F;Brown AM;Chen G;Ebner TJ;Isope P;Jörntell H;Lackey EP;Lawrenson C;Lumb B;Schonewille M;Sillitoe RV;Spaeth L;Sugihara I;Valera A;Voogd J;Wylie DR;Ruigrok TJH
• 通讯作者: Ruigrok TJH

Erasmus Medical Center Rotterdam(オランダ)

鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心（荷兰）

Linking emotion to motion: an open cortico-basal ganglia loop allows limbic control over motor output

将情绪与运动联系起来：开放的皮质基底神经节环路允许边缘系统控制运动输出

• 发表时间: 2019
• 作者: Aoki Sho;Coulon Patrice;Ruigrok Tom J H;Sho Aoki
• 通讯作者: Sho Aoki

Salk Insititute(米国)

索尔克研究所（美国）

Linking emotion to motion: novel interaction across “limbic” and “motor” cortico-basal ganglia loops

将情绪与运动联系起来：“边缘”和“运动”皮质基底神经节环之间的新颖相互作用

• 发表时间: 2019
• 作者: Aoki Sho;Coulon Patrice;Ruigrok Tom J H;Sho Aoki;Sho Aoki
• 通讯作者: Sho Aoki