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Identification of the serotonergic circuit responsible for selective attention associated with aversive stimuli

Research Project

Project/Area Number 19K17078
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52030:Psychiatry-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Nishitani Naoya  金沢大学, 薬学系, 助教 (30824792)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords5-HT / 注意 / セロトニン / 注意選択 / 注意機能 / 恐怖条件づけ
Outline of Research at the Start

不安障害やうつ病患者では、負の情動と関連した感覚刺激に対し、無視すべき状況でも強く注意を引かれてしまうことが知られる。この注意選択の異常は、既存の薬物治療では改善できず、治療の障壁や再発リスクとなる。現在の主な治療薬はセロトニンを増加させるが、ヒトを対象とした研究では、細胞外セロトニン濃度増加が注意選択の異常を引き起こすことが示唆されており、不安や抑うつ気分の改善と注意機能の改善を両立出来ない。そこで本研究では、従来情動制御を担うとされてきた「セロトニン神経」と、注意選択機能を担うことが近年の研究で示唆される神経核「前障」間の神経回路が注意選択異常に関わる回路であるという仮説を立て、検証する。

Outline of Final Research Achievements

We aimed to develop a new behavioral test to assess the inhibition of selective attention by sensory stimuli associated with aversive events and clarify the role of the serotonergic system. We found that the input of auditory stimulus, even though it was associated with electric shocks, might be blocked when the mice highly focused on the visual stimuli related to reward. In addition, we tried to knock out the serotonergic receptors to clarify their roles in selective attention and successfully achieved in vivo genetic manipulation of the 5-HT1A receptor in a specific brain area and cell type.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不安障害やうつ病患者では、負の情動と関連した感覚刺激に対し、無視すべき状況でも強く注意を引かれてしまうことが知られる。この注意選択の異常は、治療の障壁や再発リスクとなる。本研究により、マウスにとって生命維持に重要であるエサを報酬とした場合には、不要な刺激が遮断されることが示唆された。一方、娯楽である回し車を報酬とした課題を作成することで、人間が日常生活で発揮するものにより近い注意機能の評価が可能であることが示唆されたことから、これを応用した課題を確立することで、負の情動と関連した感覚刺激による注意選択の阻害を適切に評価できると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nicotine Enhances Object Recognition Memory <i>via</i> Stimulating α4β2 and α7 Nicotinic Acetylcholine Receptors in the Medial Prefrontal Cortex of Mice2021

    • Author(s)
      Esaki Hirohito、Izumi Shoma、Fukao Akari、Ito Shiho、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 7 Pages: 1007-1013

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00314

    • NAID

      130008060342

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-07-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nicotine Enhances Firing Activity of Layer 5 Pyramidal Neurons in the Medial Prefrontal Cortex through Inhibition of Kv7 Channels2021

    • Author(s)
      Izumi Shoma、Domoto Masaki、Esaki Hirohito、Sasase Hitoki、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 5 Pages: 724-731

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00137

    • NAID

      130008033248

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-05-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Serotonin neurons in the median raphe nucleus bidirectionally regulate somatic signs of nicotine withdrawal in mice2021

    • Author(s)
      Nishitani Naoya、Ohmura Yu、Kobayashi Keita、Murashita Taichi、Yoshida Takayuki、Yoshioka Mitsuhiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 562 Pages: 62-68

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.05.052

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nicotine enhances object recognition memory through inhibition of voltage-dependent potassium 7 channels in the medial prefrontal cortex of mice2021

    • Author(s)
      Esaki Hirohito、Izumi Shoma、Fukao Akari、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 147 Issue: 1 Pages: 58-61

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.05.009

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of 5-HT1A receptor-mediated serotonergic transmission in the medial prefrontal cortex in acute restraint stress-induced augmentation of rewarding memory of cocaine in mice2021

    • Author(s)
      Chu Jinling、Deyama Satoshi、Li Xueting、Motono Mei、Otoda Atsuki、Saito Atsushi、Esaki Hirohito、Nishitani Naoya、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 743 Pages: 135555-135555

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135555

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Role of Dorsal Raphe Serotonin Neurons in the Balance between Reward and Aversion2020

    • Author(s)
      Nagai Yuma、Takayama Kaito、Nishitani Naoya、Andoh Chihiro、Koda Masashi、Shirakawa Hisashi、Nakagawa Takayuki、Nagayasu Kazuki、Yamanaka Akihiro、Kaneko Shuji
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 2160-2160

    • DOI

      10.3390/ijms21062160

    • NAID

      120006826701

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Blonanserin suppresses impulsive action in rats2019

    • Author(s)
      Nishitani Naoya、Sasamori Hitomi、Ohmura Yu、Yoshida Takayuki、Yoshioka Mitsuhiro
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 141 Issue: 3 Pages: 127-130

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.09.013

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of neuron-type specific promoters in monkey genome and their functional validation in mice.2019

    • Author(s)
      Nagai Y; Nishitani N; Yasuda M; Ueda Y; Fukui Y; Andoh C; Shirakawa H; Nakagawa T; Inoue K; Nagayasu K; Kasparov S; Nakamura K; Kaneko S
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 518 Issue: 4 Pages: 619-624

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.08.101

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated in vivo gene editing reveals that neuronal 5-HT1A receptors in the dorsal raphe nucleus contribute to body temperature regulation in mice2019

    • Author(s)
      Nishitani Naoya、Ohmura Yu、Nagayasu Kazuki、Shibui Norihiro、Kaneko Shuji、Ohashi Akiko、Yoshida Takayuki、Yamanaka Akihiro、Yoshioka Mitsuhiro
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1719 Pages: 243-252

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.06.009

    • NAID

      120006885155

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セロトニンによるランニングホイール回転行動に対するモチベーションの調節機構2021

    • Author(s)
      二井谷和平、西田涼馬、張 タン、二見優作、笹瀬人暉、泉 翔馬、西谷直也、 出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスのランニングホイールを回転行動に対するモチベーションに伴う神経活動の時空間的変化2021

    • Author(s)
      Tong Zhang、西谷直也、二井谷和平、 西田涼馬、二見優作、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転運動に対するモチベーション制御におけるセロトニン神経伝達の関与2021

    • Author(s)
      西田涼馬、二井谷和平、張たん、二見優作、笹瀬人暉、泉翔馬、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転運動に対するモチベーション制御におけるセロトニン神経伝達の関与2021

    • Author(s)
      西田涼馬、二井谷和平、張たん、二見優作、笹瀬人暉、泉翔馬、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2021
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 正中縫線核セロトニン神経-脚間核経路の報酬制御における役割の解明2021

    • Author(s)
      河合洋幸、永井佑茉、好田匡志、西谷直也、永安一樹、白川久志、金子周司
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] うつ病の分子メカニズム解明へ向けた背側縫線核セロトニン神経特異的な網羅的遺伝子発現変動解析2021

    • Author(s)
      安藤千紘、萩原雅子、西谷直也、永安一樹、白川久志、金子周司
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~yakuri/

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      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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