ヒトが環境適応的に行動を変容させるためには、記憶・情動・意思決定・目的指向性行動などを担う複数の脳領域が関わると想定される。しかし、各脳領域がどのように協調して環境に応じた行動変容を実現しているのかは不明な点が多い。本研究はナビゲーションをモデル行動、ラットをモデル動物とし、海馬をはじめとする複数の脳領域がどのように相互作用することで、環境の変化に応じて行動を変容さるのかの解明を目指す。
本年度はまず、忌避刺激を回避しつつ報酬を得る経路を学習する行動変容課題の開発を試みた。実験日ごとに新しい場所に忌避刺激があることを学習させた後に80％以上の正答率で忌避刺激がない経路を選択する課題を作成した。
次に、自由行動中のラットの複数脳領域から電気生理学的に同時記録する技術の開発を試みた。(1)シリコンプローブ電極に装着するドライブの小型化、(2)大規模な電極の導入、(3)手術時の簡便かつ正確なシリコンプローブ電極の挿入法の開発、(４)複数の電極からの複数の電気ケーブルが行動中に絡まってしまう困難の克服、(５)行動課題迷路の上を走っている時の電気ノイズ減少のための技術開発、などの5点を中心に研究を進め、自由行動中のラットの複数脳領域から電気生理学的に同時記録する技術を開発した。
さらに、神経細胞ならびに同期して活動する細胞集団（セルアセンブリ）の脳領域横断的な相互作用を解析するための基盤となる解析技術を開発した。具体的には以下の３つを行なった。(1)独立成分解析法などを用いて、セルアセンブリを同定する手法を開発した。(2)神経細胞の発火列やセルアセンブリの活動に対して相互相関関数を用いることで、神経細胞やセルアセンブリの領域間相互作用を調べる解析法を開発した。(3) 神経細胞を主にレム睡眠時に活動する神経細胞と、主にノンレム睡眠時に活動する神経細胞に分類した上で相互相関関数を用いることで、神経細胞の領域を跨いだ相互作用とその経時的変化を調べる新規解析法を開発した。