【研究領域課題番号】18H01104 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ウナギ / 空間認知 / 学習 / 大脳 / 視覚 / 脳損傷 / 側線器官 / 魚類 / 脳 / 外套 / 海馬 / 回遊 / 大規模回遊 / アロメトリー / 神経機構

【研究成果の概要】

ニホンウナギの空間認知を調べる為に、モリス型迷路と類似した装置を開発し、ウナギの空間学習を初めて実験的に明らかにした。次にこの学習が迷路外の視覚手がかりを利用したものであること、大脳損傷が学習した空間記憶を障害するという知見を得た。嗅覚損傷、視覚損傷による遊泳運動の障害も分析した。ウナギ脳の外部形態を調べるための指標を開発し、他の魚種と比較してその特異性を明らかにした。

【研究の社会的意義】

ウナギは日本人の好む食材であり、我々は古くからこれを賞味してきた。しかし、近年になってウナギ資源の減少が大きな問題になってきた。この問題の解決にはウナギの行動の基盤研究が必須であるが、従来水産学の枠組みで研究がなされており、個体レベルでの実験的研究は行われてこなかった。本研究はウナギの空間行動の初めての実験心理学的研究である。またウナギ脳の研究もこれまで手をつけられなかった領域である。本研究は直接ウナギ保全を目的としたものではないが、その為の基盤的情報を提供するものである。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】実験心理学

【研究領域課題番号】16203038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海馬 / 空間認知 / 時間認知 / 比較認知 / 神経心理学 / ラット / 脳損傷

【研究成果の概要】

魚類による研究:キンギョを用いてモリス型迷路に機能的に類似した課題を訓練し、腹内側大脳が空間記憶に関係し、したがって哺乳類海馬の機能的相当部位であることがわかった。
鳥類による研究:ハトとキンカチョウを用いて、神経毒、高周波、吸引、の損傷を比較し、どの場合も海馬損傷による空間記憶障害を見たが、WGTA様の課題においては、海馬損傷は強い障害をもたらさなかった。カケスの空間学習も検討したが、海馬損傷研究には至らなかった。
げっ歯類による研究:ラットを用いてハトと同様の連続空間弁別課題を訓練し、ハトと同様の海馬損傷効果を得た。また、空間課題に置いては課題の行動的精査を行うとともに、海馬、海馬采、頭頂皮質、扁桃体損傷の効果を比較し、海馬の空間認知における役割を明らかにした。また、NMDA受容体の機能も明らかにした。一方時間認知については、海馬シータ波と時間学習との関連を明らかにするとともに、内側前頭前野の損傷およびマイクロダイアリシスによる検討を行った。またC57マウスの虚血による海馬損傷によって乾燥型迷路課題に選択的な障害が観察され、物体認知ではそのような障害が観察されなかった。
ヒトによる研究:モリス型迷路に対応する指迷路を開発し、癲癇のため海馬損傷を行った患者による実験を行い右側海馬損傷により空間学習が障害されることがわかった、また、海馬損傷が認められるアルツハイマーおよびコルサコフ患者の神経心理学的研究により、時間空間の統合的記憶障害が明らかにされた。
まとめ:広範囲の種を用いてできるだけ類似した課題で比較を行うという目的は一定に達成されたが、空間時間の統合についてはその系統発生を明らかにできるだけのデータ集積には至らなかった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)

【研究分野】実験系心理学

【研究領域課題番号】13301005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海馬 / 空間認知 / 記憶 / 学習 / キンカチョウ / マウス / ラット / サル / ハト / キンギョ

【研究成果の概要】

本研究は海馬認知機能を比較心理学的に解明することを目的として出発したものである。そのため、魚類、鳥類ラット、サル、ヒトの各研究チームを構成し、相互に連携をとりつつ研究を行った。魚類についてはモリス型迷路に相当するものを考案し、大脳背内側部に海馬と機能的に対応する部位を同定することができた。また、鳥類では海馬損傷が条件性弁別を阻害しないことを明らかにした。さらに、神軽毒による海馬内側部、海馬傍部、海馬全体の3種類の損傷を行い、空間弁別の形成は海馬全体の損傷においてのみ認められることを明にした。また、国外研究協力者であるH-J. Bischofとの共同研究では、キンカチョウの空間記憶における海馬機能を明らかにした。ラットではホーミング課題実験により、海馬損傷ラットの餌持ち帰り行動の失敗が観察された。また、イボテン酸による海馬CAIの選択的損傷がモリス水迷路での場所課題で障害を示すことが明らかとなった。サルでは脳虚血によるCAI損傷を行い、少数刺激セットでは見本合わせに障害が見られたが、多数刺激セットでは障害が見られず、海馬が刺激間の干渉作用を解決する機能を持つことが示唆された。ヒトでは海馬損傷患者が通常の短期記憶課題では顕著な障害を示さなかったのに対し,虚再認課題では成績の低下を示すことがわかった.この結果から,符号化時の文脈判断と意味処理に,海馬が関与する可能性が示唆された.これらの成果を踏まえて、国外から海馬研究者を招聘し、最終年度に慶應義塾大学でComparative study of hippocampal functionsという国際シンポジウムを行った。この成果は他のinvited authorsの原稿を含めてReviews in Neurosciencesの特集号として編纂作業が進んでおり、2005年中に出版される予定である。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】36,010千円 (直接経費: 27,700千円、間接経費: 8,310千円)