ポイント
- 状況が変化した時、より良い選択を導き出す「実践型」「理論型」の２つの思考法に関わる脳回路を発見
- サルの前頭眼窩野（ぜんとうがんかや）と尾状核（びじょうかく）および視床（ししょう）をつなぐ２つの経路をピンポイントで操作し、２つの思考法への影響を特定
- これらの経路の状態を調べるなどにより、柔軟な行動が難しくなる高次脳機能障害の病態理解につながることに期待
量子科学技術研究開発機構 脳機能イメージング研究センターの南本 敬史 次長、小山 佳 主任研究員らは、京都大学 ヒト行動進化研究センター 髙田 昌彦 教授らとの共同研究で、私たちが状況の変化に遭遇した際に、より良い選択を導きだす２つの思考回路を発見しました。
これまで、状況の変化に柔軟に対応するためには、試行錯誤的に体当たりで最適と思う行動を選ぶ「実践型」と、事前知識や理論を当てはめて効率よく最適な行動を選ぶ「理論型」の２つの思考法があり、いずれにも前頭眼窩野という脳領域が重要であると考えられていました。しかし、前頭眼窩野の指令が次にどの脳領域へ伝えられてこれらの思考が実現されているか不明でした。
本研究では、ヒトに近いサルをモデルとして、これまでにＱＳＴが開発した化学遺伝学とイメージングを組み合わせた技術を使うことで、前頭眼窩野からつながる２つの脳領域である、尾状核と視床背内側核（ししょうはいないそくかく）をピンポイントで特定して、各脳領域に流れる神経情報を一時的に止める実験を行いました。その結果、前頭眼窩野から尾状核への脳回路が「実践型」の思考に、前頭眼窩野から視床背内側核への脳回路が「理論型」の思考に、それぞれ関与することを明らかにしました。
この成果は、ヒト同様に高度に発達した前頭葉を含むどの脳回路がどのような思考パターンの実現に関与しているのか、つまり思考回路を明らかにした世界でも類をみない研究であり、ヒトの高次脳機能の仕組みの理解を深めるブレイクスルーとなることが期待されます。また、状況の変化への対処に障害を伴う精神・神経疾患（例えば強迫性障害（ＯＣＤ）など）の病態理解や治療法の開発につながる可能性があります。
本研究は、著名な国際誌「Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」に２０２４年８月２８日（日本時間）にオンライン掲載されます。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 「戦略的創造研究推進事業 さきがけ」（ＪＰＭＪＰＲ２２Ｓ３、ＪＰＭＪＰＲ２１２８）、日本医療研究開発機構（ＡＭＥＤ） 「脳科学研究戦略推進プログラム」、「戦略的国際脳科学研究推進プログラム」、ＭＥＸＴ／ＪＳＰＳ科研費（ＪＰ１８Ｋ１５３５３、ＪＰ２１Ｋ０７２６８、ＪＰ２２Ｈ０５５２１、ＪＰ１７Ｈ０２２１９、ＪＰ２２Ｈ０５１５７、ＪＰ１９Ｈ０５４６７、ＪＰ２０Ｈ０５９５５）の助成を一部受けています。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（９６３ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Distinct roles of monkey OFC-subcortical pathways in adaptive behavior”
- ＤＯＩ：10.1038/s41467-024-50505-8
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
南本 敬史（ミナミモト タカフミ）
量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究センター 次長
Tel：043-206-3251
E-mail：minamimoto.takafumi
qst.go.jp小山 佳（オヤマ ケイ）
量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究センター 主任研究員
Tel：043-206-3251
E-mail：oyama.keiqst.go.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
沖代 美保（オキシロ ミホ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ライフイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3524 Fax：03-3222-2064
E-mail：prestojst.go.jp -
＜報道担当＞
量子科学技術研究開発機構 国際・広報部 国際・広報課
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