線条体5-HT4受容体伝達による意思決定調節メカニズムの解明

阐明纹状体5-HT4受体传递的决策控制机制

基本信息

项目摘要

本研究では、ヒトの正常から病態までの衝動性の理解を意識し、時間による報酬割引に関わる分子・神経・行動の一貫した神経基盤の理解を目指す。そのため、脳内の伝達物質の一つであるセロトニンに着目し、時間による報酬割引の意思決定におけるセロトニン伝達の役割とそれに関係する神経表現を特定することを目的とする。2022年度は5-HT受容体の機能がよく知られている5-HT1A, 1B, 2A, 4受容体をPETイメージングによって受容体密度の推定を行った。その結果、5-HT1A受容体は前頭葉や海馬、扁桃体に、5-HT1B受容体は腹側淡蒼球や黒質、視覚野に、5-HT2A受容体は前頭葉や後頭葉に、5-HT4は線条体に密に存在していることがわかった。この結果はヒトの5-HT受容体サブタイプの分布と非常に類似していた。次にPETイメージングによる占有率の算出により、セロトニン伝達を阻害するための薬量を定量した。上記にあげた4種類の5-HT受容体サブタイプにおいて、約50%阻害を実現する薬量が決定された。これらの薬量を2頭のマカクザルに全身投与し報酬価値の時間割引課題を実施すると、4種類の受容体サブタイプの中で5-HT4受容体が阻害された時に行動の拒否が増加する傾向が示された。そこで報酬価値割引の数理モデルを用いて行動評価すると、時間割引係数の増加に反映されていた。行動の結果はヒトのセロトニン枯渇操作でみられる衝動性の上昇と矛盾しない結果であった。今後は例数を増やし、詳細な行動変化を確認し、結果がまとまった段階で論文化する予定である。
在这项研究中,我们的目标是了解与基于时间的奖励贴现相​​关的一致的分子、神经和行为神经基础,旨在了解人类从正常到病态的冲动。因此,我们关注血清素(大脑中的递质之一),旨在确定血清素传输在奖励随时间贴现的决策以及与之相关的神经表达中的作用。 2022年,我们利用PET成像估算了功能众所周知的5-HT1A、1B、2A和4受体的受体密度。因此,5-HT1A 受体位于额叶、海马和杏仁核,5-HT1B 受体位于腹侧苍白球、黑质和视皮层,5-HT2A 受体位于额叶和枕叶,并且发现 5-HT4 密集存在于纹状体中。这一结果与人类5-HT受体亚型的分布非常相似。接下来,通过使用 PET 成像计算占用率来确定抑制血清素传输的药物剂量。对于上面列出的四种 5-HT 受体亚型,确定了实现大约 50% 抑制的药物剂量。当对两只猕猴全身施用这些药物剂量并执行奖励值时间贴现任务时,当四种受体亚型中的 5-HT4 受体受到抑制时,表现出行为拒绝增加的趋势。因此,当利用奖励价值折扣的数学模型进行行为评价时,体现为时间折扣系数的增加。行为结果与人类血清素消耗导致的冲动增加一致。未来,我们计划增加案例数量,确认详细的行为变化,并在论文中发表结果。

项目成果

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