反応抑制を制御する霊長類ドーパミン神経回路基盤の解明:光技術を用いたアプローチ

阐明控制反应抑制的灵长类多巴胺神经回路基础：使用光学技术的方法

• 批准号: 22K20676
• 负责人: 王 亜偉
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20676/
• 关键词: 反応抑制; ドーパミン; 光遺伝学; 霊長類

我々は変化し続ける環境において、望ましくない結果を生じる行動を抑制することが求められる。この「反応抑制」と呼ばれる認知機能には、運動制御を担う大脳皮質－大脳基底核ループ回路が重要な役割を果たすことが知られている。ドーパミン神経系はこのループ回路の機能を支える主要な構成要素であるが、ドーパミン神経系がどのようなメカニズムで反応抑制を制御しているのか、また、ドーパミン神経系の活動と反応抑制の能力との因果関係は不明である。本研究では、大脳皮質－大脳基底核ループ回路の中でドーパミン入力を受け取る線条体に注目し、イメージング技術と光遺伝学技術を用い、反応抑制が求められた際に線条体に入力されるドーパミンシグナルを同定し、このドーパミンシグナルと反応抑制の能力との因果関係をヒトに近縁なマカクザルを用いて明らかにする。この問いに答えるために、本研究では以下の２つの実験を計画している。実験①:ドーパミン入力を受け取るマカクザルの線条体に注目し、反応抑制が求められた際に線条体に入力されるドーパミンシグナルをイメージング技術によって計測する。実験②:各線条体サブ領域に入力されるそのドーパミンシグナルと反応抑制の能力の間に因果関係があるのかを光遺伝学によって解析する。初年度では、１頭目のサルの課題訓練を完了させた。また、課題に関連する脳領域である線条体を同定し、ターゲット脳領域にウイルスベクター注入を行い、ドーパミンイメージング実験の記録を開始した。

我们必须抑制在不断变化的环境中产生不良结果的行为。众所周知，负责电动机控制的大脑皮层神经节环路在称为“反应抑制”的认知功能中起着重要作用。多巴胺神经系统是支持该环路功能的主要组成部分，但是多巴胺神经系统控制反应抑制和多巴胺神经系统活性与抑制反应能力之间的因果关系的机制尚不清楚。在这项研究中，我们专注于在皮质 - 基质神经节环路内接收多巴胺输入的纹状体，并使用成像和光遗传技术来识别需要抑制纹状体的多巴胺信号输入到纹状体时，我们将阐明这种多巴胺信号和使用Macaque Mornyys s maceys的能力，以阐明这种多巴胺信号的能力。为了回答这个问题，本研究计划了以下两个实验：实验1：专注于接收多巴胺输入的猕猴的纹状体，当需要使用成像技术测量响应抑制时，多巴胺信号输入到纹状体中。实验2：光遗传学分析了其多巴胺信号在每个纹状体子区域的输入与抑制反应的能力之间是否存在因果关系。在第一年，我们完成了第一只猴子的任务培训。此外，确定了与任务相关的大脑区域的纹状体，并将病毒载体注入到靶大脑区域中，并开始记录多巴胺成像实验。