Elucidation of afferent vagus nerve function for memory consolidation by optogenetic vagus nerve manipulation
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20J14463
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小此木 闘也 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 迷走神経 / 扁桃体 / 前頭前皮質 / ストレス / 電気生理学 / 不安 / 空間記憶 / 海馬 / オプトジェネティクス / 脳―末梢連関 |
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| Outline of Research at the Start |
自律神経のうち、副交感神経の一つである迷走神経は、脳と末梢臓器（心臓、肺、腸など）を結び、末梢臓器の機能を調節する。他にもこの神経を刺激すると、うつ症状が軽減するなど、脳に与える影響に関する研究が進んでいる。その中で私は、『迷走神経と記憶』に関する研究を行う。近年、ネズミの迷走神経を切除すると空間記憶課題の成績が低下するという知見から、迷走神経は記憶に影響を与える可能性がある。本研究ではマウスを用い、光を当てることで迷走神経を活性化する技術を開発し、記憶に重要な脳の海馬で脳波を記録しながら記憶課題を行わせ、記憶成績が向上するか、向上する場合どのような脳内メカニズムによって起こるかを検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
迷走神経は、その刺激によってうつ病を治療できるなど、精神機能における脳－末梢連関に重要な役割を果たすことがこれまで知られてきた。しかし、精神機能に関する迷走神経の生理機能は、計測・操作法の欠如により未解明であった。
本研究は当初、空間記憶課題におけるマウス求心性迷走神経活動の操作を通じて、求心性迷走神経の記憶における役割を解明する予定であった。昨年度までに麻酔下マウスにおいて求心性迷走神経の光操作法を確立した。しかし、本年度、自由行動中のマウスへの応用が時間的に困難であることから方針を転換した。具体的には、光操作系の樹立途中に確立した、自由行動中のマウス迷走神経活動の計測手法を利用することで、情動と迷走神経の生理機能を明らかにするというものである。採用者はこれまで不安様行動を観察するための行動試験系である高架式十字迷路試験中の脳活動と末梢臓器活動（心拍・呼吸）を記録した実績があることから、迷走神経活動を当該行動試験系にて記録することで、脳機能との関連を調べた。
不安様行動に関連した脳活動を調べるため、高架式十字迷路を探索するマウスにおいて、不安様行動との関連が示唆される脳の扁桃体と前頭前皮質から局所場電位、迷走神経活動を同時に計測した。その結果、脳局所場電位のうちシータ帯域とベータ帯域で迷路の環境（壁の有無）によって異なる活動を見出した。そして、このような不安様行動に関連した脳活動と迷走神経活動が相関することを示した。さらに、不安様行動に関連した脳活動は迷走神経切除によって消失すること、慢性社会的敗北ストレスを負荷したマウスにおいては脳と迷走神経間の活動相関が消失することを示した。以上より、迷走神経は脳と協調して不安様行動に関連した活動を示し、動物の行動発現を下支えする可能性を示した。本研究から、経験則的に拠っていた迷走神経刺激法のプロトコルの改良に役立つと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
