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Analysis of neuronal mechanism of autonomic response to emotional stress

Research Project

Project/Area Number 17K14936
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Yamashita Akira  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (40740197)

Research Collaborator Kuwaki Tomoyuki  
Yamanaka Akihiro  
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsストレス / オレキシン / 自律神経 / 光遺伝学 / ファイバーフォトメトリー / 情動ストレス / in vivo 神経活動記録 / 視床下部 / 自律神経応答 / 心理的ストレス
Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated whether orexin neuron activity would be changed in association with stress-induced autonomic responses. To record two parameters of heart rate and the orexin neural activity from the freely-moving-mouse at the same time in real time, we established the fiber photometry system. Three acute aversive stresses were applied; intruder stress, aversive sound stress, aversive smell stress. The experiment showed that orexin neural activity immediately increased after three aversive stress stimulations. Additionally, they preceded the increases in heart rate. We conclude that an increase in orexin neural activity may be one of the causes but not a result from autonomic changes associated with fight-or-flight response.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ストレス防衛反応は過剰となると様々な疾患に関与する。本来はストレスが過剰であればそれを避けて生活することが望ましいが、現代社会においては多くの場合難しい。このような場合はあらかじめストレスをマネージメントすることで、のちの疾患発症予防につながると考えられる。本研究によりストレスに暴露された”その場”でオレキシン神経活動が上がり、心拍上昇に影響を与えることが明らかとなった。この結果は、ストレス時のオレキシン神経活動上昇をあらかじめ抑えることが、自律神経過剰応答を防ぎ、のちの疾患発症を予防することができる可能性を示している。これは新たなストレスケア戦略の構築に役立つのではないかと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Acute aversive stimuli rapidly increase the activity of ventral tegmental area dopamine neurons in awake mice.2018

    • Author(s)
      *Moriya S, Yamashita A, Kawashima S, Nishi R, Yamanaka A, Kuwaki T
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 386 Pages: 16-23

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.06.027

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of orexin neurons in fasting- and central adenosine-induced hypothermia2018

    • Author(s)
      Futatsuki Takahiro、Yamashita Akira、Ikbar Khairunnisa Novita、Yamanaka Akihiro、Arita Kazunori、Kakihana Yasuyuki、Kuwaki Tomoyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 2717-2717

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21252-w

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Activation of ventral tegmental area dopaminergic neurons reverses pathological allodynia resulting from nerve injury or bone cancer2018

    • Author(s)
      Watanabe Moe、Narita Michiko、Hamada Yusuke、Yamashita Akira、Tamura Hideki、Ikegami Daigo、Kondo Takashige、Shinzato Tatsuto、Shimizu Takatsune、Fukuchi Yumi、Muto Akihiro、Okano Hideyuki、Yamanaka Akihiro、Tawfik Vivianne L、Kuzumaki Naoko、Navratilova Edita、Porreca Frank、Narita Minoru
    • Journal Title

      Molecular Pain

      Volume: 14 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1177/1744806918756406

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acute nociceptive stimuli induce the activity of serotonin and noradrenalin neurons in awake mice2019

    • Author(s)
      Yamashita A, Moriya S, Nishi R, Ikoma Y, Yamanaka A, Kuwaki T
    • Organizer
      FAOPS 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心臓も光ペーシング技術の開発ー身体反応が情動へ与える影響の解析に向けてー2019

    • Author(s)
      上之薗知邑、神戸悠輝、桑木共之、山下哲
    • Organizer
      第14回環境生理学プレコングレス
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 嫌悪ストレス刺激に対する自律神経応答とオレキシン神経活動の関係2018

    • Author(s)
      山下哲、守谷俊平、上之薗知邑、加治屋勝子、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第95回日本生理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ストレス防衛反応に対する視床下部オレキシン神経の役割解明のための2chファイバーフォトメトリーシステムの開発2018

    • Author(s)
      山下哲、守谷俊平、西龍星、上之薗知邑、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第11回鹿児島神経科学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 急性の有害刺激は覚醒マウスのVTAドーパミン神経活動を即座に活動させる2018

    • Author(s)
      山下哲、守谷俊平、川島茂隆、西龍星、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 嫌悪ストレス刺激に対する自律神経応答とオレキシン神経活動の関係2018

    • Author(s)
      山下 哲、守谷俊平、上之薗知邑、加治屋勝子、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第95回日本生理学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 視床下部オレキシン神経のストレス誘発自律応答における役割2017

    • Author(s)
      山下哲、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第45回自律神経生理研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ファイバーフォトメトリー法を用いた循環応答に関与する神経回路網の in vivo 解析2017

    • Author(s)
      山下哲、守谷俊平、上之薗知邑、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第53回高血圧関連疾患モデル学会学術総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Association between the orexin neural activity and the autonomic response to an acute aversive stress stimulation2017

    • Author(s)
      Akira Yamashita, Shunpei Moriya, Jun Kaminosono, Katsuko Kajiya, Akihiro Yamanaka, Tomoyuki Kuwaki
    • Organizer
      OptogeneticsRSJ2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of neuronal activity in conscious animal by in vivo photometry system2017

    • Author(s)
      Akira Yamashita
    • Organizer
      ISAN2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] オレキシンを基軸としたストレス誘発自律応答神経回路の解明2017

    • Author(s)
      山下 哲、山中章弘、桑木共之
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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