身体性作業記憶に関わるドーパミン作動性ニューロンの機能的役割について

多巴胺能神经元在躯体工作记忆中的功能作用

基本信息

批准号：
13J09496
负责人：
瀬戸川将
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

歩行中に障害物を跨ぐ際に生じる躓きは，転倒要因の中でも高い割合を占めている．歩行時に障害物を跨ぎ越す動作には，障害物の視覚認知が重要であることが知られているが，実際の跨ぎ越し中は障害物を目視しながら動作を行うことはほとんどなく，多くの場合は，事前に認知・記憶した障害物の位置および高さと幅に関する情報をもとに動作を実行している．近年，動物実験において，障害物回避動作（跨ぎ越し動作）に重要な認知機能の一つとして，身体情報に関わる作業記憶（身体性作業記憶）の存在が示唆された．本研究では，この身体性作業記憶に関わる神経機序の解明のため，ドーパミンニューロンに注目し，その機能的役割を明らかにする事を目的とする．前年度までに，動物モデルであるマウスを用いた身体性作業記憶能力を測定することが可能な新規の実験パラダイムを確立した．加えて，アルツハイマー病モデルマウスを用いて，疾病による記憶機能の低下が身体性作業記憶に影響を及ぼすことを明らかにした．本研究に用いたモデルマウスは，アルツハイマー病の症状の進行に伴い大脳皮質内のドーパミンの放出量が低下する事が報告されている．そこで本年度は，皮質へドーパミンを投射する主な神経核である腹側被蓋野の破壊を行った．その結果，障害物を跨ぎ越す際のマウスの後肢と障害物との接触数が増加する事を明らかにした．先行研究において，障害物回避歩行時の後肢の制御に身体性作業記憶が関与していることが報告されている．そのため，前頭皮質へ投射するドーパミンニューロンは身体性作業記憶に関与していると考えられる．

当步行时跨越障碍时，绊脚石是导致下降的很大一部分因素。众所周知，对障碍的视觉感知对于行走时的障碍物很重要，但是在实际越过时，很少在视觉观察障碍时执行运动，并且在许多情况下，基于有关障碍物的位置，高度和宽度的信息，这些动作是通过有关障碍物的位置，高度和宽度进行的，这些障碍物已被识别并已被预先识别和存储。这项研究旨在通过专注于多巴胺神经元并阐明其功能作用来阐明体细胞工作记忆所涉及的神经元机制。到上一年，我们建立了一种新型的实验范式，使我们能够使用动物模型小鼠测量体细胞工作记忆能力。此外，使用阿尔茨海默氏病模型小鼠，我们透露，疾病引起的记忆功能下降会影响体细胞工作记忆。据报道，随着阿尔茨海默氏病的症状进展，脑皮质中多巴胺的释放降低。因此，今年，我们破坏了腹侧盖区域，这是将多巴胺投射到皮质中的主要神经核。结果，揭示了后肢和障碍物之间的接触数量在越过障碍物时增加。先前的研究报告说，在避免障碍物行走过程中，体细胞工作记忆参与了控制后肢。因此，投射到额叶皮质上的多巴胺神经元被认为参与了躯体工作记忆。