意欲に関連した前頭連合野のニューロン活動を生み出すドーパミン入力の役割

多巴胺输入在额叶联合皮层产生动机相关神经元活动中的作用

基本信息

批准号：
22800036
负责人：
松本正幸
金额：
$ 2.01万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22800036/
关键词：
神経科学意欲前頭連合野ドーパミン

项目摘要

前頭連合野は精神活動の中枢として重要な役割を果たしている。たとえば、目標を達成して報酬を得よう、あるいは罰を避けようという「意欲」は前頭連合野の働きの一つである。最近の研究は、前頭連合野に報酬や罰に対して応答する神経細胞(ニューロン)が存在し、これらのニューロン応答が意欲のコントロールに関与することを示唆している。しかし、意欲に関連した前頭連合野の神経活動がどのようなメカニズムによって生じるのかという根源的な問題は未解明のままである。本研究では、そのメカニズムを明らかにするため、中脳ドーパミンニューロンから前頭連合野に伝達される神経シグナルに注目する。ドーパミンニューロンは報酬や罰に関連した情報をコードしており、その神経シグナルを前頭連合野に伝達することによって、意欲に関連した前頭連合野の活動を形成する基盤となっている可能性がある。そこで本研究では、ドーパミンニューロンから前頭連合野にどのようなシグナルが伝達されているのか調べることを目的とし、前頭連合野が発達したマカク属のサル(ニホンザルやアカゲザル)を実験動物として用いた行動・電気生理実験を計画している。具体的には、認知課題をサルに行わせ、認知課題遂行中のドーパミンニューロンと前頭連合野ニューロンの活動を記録する。認知課題では、課題の難易度や成功時の報酬量をパラメータとして操作し、サルの意欲をコントロールする。そして、ドーパミンニューロンと前頭連合野の活動を比較することにより、意欲に関わる難易度や報酬量の信号がドーパミンニューロンから前頭連合野に伝達されているのか検証する。平成22年度は実験設備の整備を行い、本研究のための基盤を整えた。また、サルが上述の認知課題をおこなえるように訓練し、神経活動を記録するための準備を完了した。

额叶联合皮层作为心理活动的中心发挥着重要作用。例如，实现目标并获得奖励或避免惩罚的“动机”是额叶联合皮层的功能之一。最近的研究表明，额叶联合皮层中存在对奖励和惩罚做出反应的神经细胞（神经元），并且这些神经元反应涉及控制动机。然而，什么机制导致额叶关联皮层中与动机相关的神经活动的根本问题仍未得到解答。在本研究中，我们重点研究从中脑多巴胺神经元传递到额叶联合皮层的神经信号，以阐明其机制。多巴胺神经元编码与奖励和惩罚相关的信息，并通过将这些神经信号传输到额叶联合皮层，它们可能是塑造与动机相关的额叶联合皮层活动的基础。因此，在本研究中，我们旨在研究从多巴胺神经元向额叶联合皮层传递什么样的信号，并研究了额叶联合皮层发达的猕猴（日本猕猴和恒河猴）的行为作为实验。动物。・计划电生理学实验。具体来说，我们将让猴子执行认知任务，并在执行认知任务时记录多巴胺神经元和额叶关联皮层神经元的活动。在认知任务中，猴子的动机是通过操纵任务的难度和成功的奖励金额作为参数来控制的。通过比较多巴胺神经元和额叶联合皮层的活动，我们将验证与动机相关的信号，例如难度级别和奖励金额，是否从多巴胺神经元传递到额叶联合皮层。 2010财年，我们准备了实验设备，为这项研究奠定了基础。他们还训练猴子执行上述认知任务，并完成记录其神经活动的准备工作。