神経回路と情報処理の統合的解析による、側頭葉における連合学習の解明

通过神经回路和信息处理的综合分析阐明颞叶的联想学习

基本信息

批准号：
18019047
负责人：
菅生康子
金额：
$ 3.2万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

視覚刺激に含まれる意味を読み取ることは,ヒトを含めた動物にとって生存に重要な能力である。サルを用いた破壊実験から,視覚刺激と行動の結果(報酬)の連合学習には,側頭連合野(内嗅・傍嗅皮質),特にそのドーパミンのD2受容体が正常に機能することが必須であることが知られている(Liu, et. al.,2000,2004)。一方,単一ニューロン活動の記録実験から(Liu and Richmond,2000),報酬スケジュール課題の遂行において,傍嗅皮質とTE野の役割が異なることが示唆されている。本研究課題では,マカクザルを対象にして,1)下側頭皮質を中心とした視覚刺激と報酬の連合学習の神経回路,そして2)学習に関わる情報処理を明らかにすることを目的とする。本年度は,D1受容体あるいはD2受容体のmRNAの分布をin situハイブリダイゼーション法により調べた(基礎生物学研究所・山森教授,高畑研究員との共同利用研究)。その結果,蛋白質の分布と同様に,D2受容体のmRNAの発現強度は内嗅・傍嗅皮質のほうがTE野に比べて強いことを確認した。さらに,D1受容体とD2受容体のmRNAの発現が,細胞層により異なることが分かった。D2受容体mRNAをIIからVI層までの細胞が一様に発現するのに対し,D1受容体はII,III(浅),V,VI層の細胞が発現していた。D2受容体は様々な段階の情報処理を,D1受容体は主にフィードバックとして受け取る情報の処理を調整している可能性が考えられる。

阅读视觉刺激中包含的含义是包括人类在内的动物生存的重要能力。使用猴子进行的破坏性实验表明，颞关联皮质（内嗅皮质和旁嗅皮质），尤其是其多巴胺 D2 受体，对于视觉刺激和行为结果（奖励）之间的关联学习发挥正常作用是至关重要的（Liu 等人）。等人，2000 年、2004 年）。另一方面，单神经元活动记录实验（Liu 和 Richmond，2000）表明，嗅旁皮层和 TE 区域在奖励调度任务的执行中发挥着不同的作用。本研究的目的是利用猕猴阐明 1) 以下颞叶皮层为中心的视觉刺激和奖赏关联学习的神经回路，以及 2) 学习中涉及的信息处理。今年，我们通过原位杂交（与国立基础生物研究所的山森教授和高畑研究员共同研究）研究了D1或D2受体的mRNA分布。结果证实，除了蛋白质分布外，D2受体mRNA的表达强度在内嗅皮层和嗅旁皮层中比在TE区域中更强。此外，发现D1受体和D2受体mRNA的表达根据细胞层而不同。 D2受体mRNA在II至VI层细胞中均匀表达，而D1受体在II、III（浅层）、V和VI层细胞中表达。 D2受体可能协调信息处理的各个阶段，而D1受体主要协调作为反馈接收到的信息的处理。