HH(ハイリスク・ハイリターン)嗜好が高まる部位(腹側:6VV)とLL(ローリスク・ローリターン)嗜好が高まる部位(背側:6VD)が見つかりました。
このように個別の経路を選択的に活性化することでサルの嗜好を調節することに成功しました。
さらに、この光照射による活性化が実験日を超えて蓄積する長期効果があることもわかりました。
つまりVTA-6VV 経路を光照射し続けるとリスク嗜好が持続的に増強し、一方でVTA-6VD 経路を光照射し続けると、リスク嗜好が緩和したのです。
リスクと報酬の意思決定バランスを光で調節 ―精神神経疾患の病態解明に期待―

科学
383巻|問題 6678|2024年1月5日
霊長類の中頭前頭回路を操作することによるリスクとリターンの意思決定のバランス
編集概要
ハイリスク・ハイリターンとローリスク・ローリターンの二者択一の判断は、投資などの経済活動に限らず、日常生活の様々な場面で重要です。
しかし、その根底にある神経回路は、ほとんど解明されていないままです。
佐々木ほかは、マカクザルにおけるリスク依存的な意思決定を制御する脳の中頭前頭経路の2つのサブシステムを同定しました(Stuphornによる展望記事参照)。
腹側被蓋野から腹側ブロードマン野6(野6V)の腹側への経路の刺激により、高リスク・高リターンの選択肢が強く選好されました。
腹側被蓋野(ふくそくひがいや、ventral tegmental area, ventral tegmentum、VTA)
対照的に、腹側被蓋野から6V野の背側への回路の活性化は、低リスク-低リターン傾斜をもたらしました。

これらの異なる経路を経時的に繰り返し刺激すると、刺激に依存しない長期的な選好の増強または減少がもたらされました。
要約
意思決定は常にある程度のリスクと結びついており、より病的な形態のリスクテイクの決定はギャンブル障害として現れます。
高リスク・ハイリターン(HH)と低リスク・ローリターン(LL)の選択課題で訓練されたマカクザルにおいて、腹側ブロードマン野6(野6V)の可逆的な薬理学的不活性化が意思決定のリスク依存性を損なうことがわかりました。
腹側被蓋野(VTA)から6Vの腹側側面への中前頭経路の選択的光遺伝学的活性化は、HHのより強い選好をもたらしましたが、VTAから6Vの背側側面への経路の活性化はLL選好をもたらしました。
最後に、コンピュータによるデコードにより、行動嗜好の変調を捉えました。
我々の結果は、エリア6VへのVTA入力がHHとLLの間の決定バランスを決定することを示唆しています。
参考
運動前野の部位による機能の違い
運動前野上側(背側)と運動前野下側(腹側)については違いがあります。
背側は空間情報処理に関わり、腹側は物体情報処理に関わると考えられています。
これは例えば手をのばすという動作にしても、どこに手を伸ばすのかという要素は背側運動前野の活動を促し、何に手を伸ばすのかという要素は腹側運動前野の活動を促すということになります。
またこれに加えて、背側は手足の動きに関わり、腹側は指や口、声道の動きに関わるそうです。
VTAの神経細胞
VTAのドーパミン神経(ここではドーパミン産生酵素であるチロシン水酸化酵素を発現し、ドーパミンを放出する神経細胞と定義する。)は正や負の強化学習、意思決定、作業記憶、報酬の顕著性(価の絶対値)、刺激の顕著性、忌避刺激において重要な役割を担っています。
これらの行動上の混在性は、VTAのドーパミン神経が様々な発火パターンや入出力パターンを持っていることを反映しています。
VTAのドーパミン神経の発火パターンは、局所性のグルタミン酸神経入力、GABA神経入力のみならず、様々な脳領野からの入力によって制御されています。
VTAのGABA神経やグルタミン酸神経は局所回路の形成に関与するのみならず様々な脳領野に長距離投射を行っているのです。
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