Corticolimbic circuits that processing psychological stress signals
Project/Area Number |
20H03418
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
中村 和弘 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00548521)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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Keywords | 心理ストレス / 交感神経 / 大脳皮質 / 視床下部 / 皮質辺縁系 / ファイバーフォトメトリー / in vivoカルシウムイメージング / 情動 / ストレス / 大脳辺縁系 |
Outline of Research at the Start |
ヒトを含めた哺乳類が心理ストレスを受けると、体温上昇や頻脈などの様々な交感神経反応が生じるが、その中枢神経回路メカニズムは未解明である。研究代表者らは最近、ストレス反応の発現を担う脳のマスター神経路を発見した(Kataoka et al., Science, 2020)。本研究ではラットを用いて、その神経路の上位でストレスや情動を処理する皮質辺縁系の神経回路の解明に挑戦する。マスター神経路へ入力する上位の神経路を遡るとともに、最新の計測技術を駆使して上位の皮質辺縁系領域間の結合関係を明らかにする。これらの解析から、脳の中の「ストレス」や「情動」の科学的実体に迫る。
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Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含めた哺乳類が心理ストレスを受けると、体温上昇や頻脈などの様々な交感神経反応が生じる。こうした基本的な生理反応の中枢神経回路メカニズムは未解明である。研究代表者らは最近、心理ストレス信号を大脳皮質腹内側前頭前野(dorsal peduncular cortex/dorsal tenia tecta: DP/DTT)から視床下部背内側部(dorsomedial hypothalamus: DMH)へ伝達して多様なストレス反応を惹起するマスター神経路を発見した。 その神経路の上位でストレスや情動を処理する皮質辺縁系の神経回路を解明するという本研究の目標の達成のため、今年度は、前年度までに同定したDP/DTTの上位の複数の皮質辺縁系領域からDP/DTTへの神経伝達の活動をin vivoカルシウム計測するマルチファイバーフォトメトリー法によって計測した。さらに、こうして得た脳領域間の活動変化の違いや熱産生・脈拍などの生理反応変化の時系列データから、神経細胞群間の結合関係を算出する数理解析を実施した。また、DP/DTTに加えて、恐怖ストレスなどに関与することが知られる扁桃体などの他の主要な皮質辺縁系領域を中心とした神経結合解析も実施した。こうした解析を通じて、心理ストレスの神経科学的実体を体現すると思われる中枢神経回路およびその活動変化を捉えつつある。また、代表的な論文成果として、本研究の目的で作製したアデノ随伴ウイルスを使用した派生研究から、愛情ホルモンとして知られるオキシトシンが褐色脂肪熱産生を惹起する中枢神経路を発見し、正の情動に伴う交感神経反応の発現に関わることが示唆されるメカニズムとしてCell Reports誌に論文発表した。さらに、「中年太り」の原因となる視床下部ニューロンの加齢性変容を発見し、Cell Metabolism誌に論文発表した。
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Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(90 results)
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[Journal Article] Metabolic flexibility via mitochondrial BCAA carrier SLC25A44 is required for optimal fever2021
Author(s)
Yoneshiro T, Kataoka N, Walejko JM, Ikeda K, Brown Z, Yoneshiro M, Crown SB, Osawa T, Sakai J, McGarrah RW, White PJ, Nakamura K, Kajimura S.
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Journal Title
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] MicroRNA-33 maintains adaptive thermogenesis via enhanced sympathetic nerve activity.2021
Author(s)
Horie T, Nakao T, Miyasaka Y, Nishino T, Matsumura S, Nakazeki F, Ide Y, Kimura M, Tsuji S, Ruiz Rodriguez R, WatanabeT, Yamasaki T, Xu S, Otani C, Miyagawa S, Matsushita K, Sowa N, Omori A, Tanaka J, Nishimura C, Picciotto MR, Inoue H, Watanabe D, Nakamura K, Sasaki T, Kimura T, Ono K, et al.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 843-843
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Combi-CRISPR: combination of NHEJ and HDR provides efficient and precise plasmid-based knock-ins in mice and rats2020
Author(s)
Yoshimi K, Oka Y, Miyasaka Y, Kotani Y, Yasumura M, Uno Y, Hattori K, Tanigawa A, Sato M, Oya M, Nakamura K, Matsushita N, Kobayashi K, Mashimo T
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Journal Title
Hum Genet
Volume: 140
Issue: 2
Pages: 277-287
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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