高田昌彦 霊長類研究所教授、井上谦一 同助教、南本敬史 量子科学技術研究開発機構グループリーダー、小山佳 同研究員らの研究グループは、脳の司令塔である前頭前野が関わる「作業記憶」と「意思決定」の2つの脳機能は、前頭前野から脳深部に伸びる別々の神経経路で処理されていることを初めて明らかにしました。
脳の中でも前头前野と呼ばれる领域は、ヒトをはじめとする霊长类で最もよく発达した部位であると同时に、老化に伴っていち早く机能低下が起こる场所の一つとして知られています。特にその中でも、こめかみの少し上あたりにある数ｃｍ程度の大きさをもつ前头前野の背外侧部は脳の司令塔としての役割を持ち、记忆、意思决定、注意、実行など、思考や行动の中心となるさまざまな机能をこの领域が担っています。例えば、买い物に出かける时に买うべきものを一旦覚えるのに「作业记忆」が、店で数ある商品から选ぶのは「意思决定」の机能が使われており、そのどちらにもこの前头前野背外侧部が関与することが知られていました。これらの机能が実行されるためには、この脳部位からの指令が他の脳部位に伝えられる必要がありますが、どの机能がどの脳部位に伝えられて処理されているかがわかっていませんでした。
本研究では化学遗伝学という手法を使い、神経细胞の「スイッチ」のように働く人工受容体をサルの脳に导入し、导入した人工受容体を阳电子断层撮像法（笔贰罢）で可视化する技术を応用しました。その结果、前头前野背外侧部から脳深部につながる2つの神経回路を生きたサルで画像化し、2つの回路の「スイッチ」を别々に操作することにより、「作业记忆」と「意思决定」がそれぞれ别の神経経路で処理されていることを世界で初めて明らかにしました。
本研究成果は、ヒト同様に高度に発达した脳をもつ霊长类モデル动物であるサルで脳の神経経路と机能を明らかにできることを示し、ヒトの高次脳机能の仕组みを理解するための大きなブレイクスルーとなることが期待されます。さらに、神経経路の不调が原因と考えられている精神?神経疾患（例えば注意欠如?多动症（础顿贬顿）等）の病态理解や治疗法の确立などの临床的研究にも大きく贡献することが期待されます。
本研究成果は、2021年6月24日に、「Science Advances」に掲載されました。
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Kei Oyama, Yukiko Hori, Yuji Naga, Naohisa Miyakawa, Koki Mimura, Toshiyuki Hirabayashi, Ken-ichi Inoue, Tetsuya Suhara, Masahiko Takada, Makoto Higuchi, Takafumi Minamimoto (2021). Chemogenetic dissection of the primate prefronto-subcortical pathways for working memory and decision-making. Science Advances, 7(26), eabg4246.
日刊工業新聞（6月24日 21面）に掲載されました。
