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Development of mPFC-pPVT neuronal circuits involved with juvenile social experience

Research Project

Project/Area Number 20K15935
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

Yamamuro Kazuhiko  奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (60526721)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsオキシトシン / 視床室傍核 / 社会性行動 / 自閉スペクトラム症 / 前頭前野 / 逆境的小児期体験 / 社会性 / 社会隔離
Outline of Research at the Start

幼少期隔離に関連したマウス研究は数多くの研究成果が報告されているが、特定の脳回路の障害を明らかにした研究はない。さらに、視床の中でもPVTに注目し、前頭前野-視床室傍核回路(mPFC-PVT)の機能を追究する研究内容の独創性は極めて高い。また、PVTでのOTR受容体機能を有機的に追究する研究は他に類をみない。申請者らは、幼少期隔離によってPVT に投射するmPFC 錐体細胞(V/VI 層)への興奮性入力が低下していることを既に明らかにしているため、mPFC 錐体細胞を光遺伝学および化学遺伝学的手法によって活性化させることで、幼少期隔離マウスの行動異常が変化、改善するのではないかと予想している。

Outline of Final Research Achievements

When iDREADD was used to specifically suppress cells with oxytocin receptors in the posterior paraventricular nucleus in Oxtr-cre mice, we found that a 3-chamber task caused social deficits. On the other hand, there was no difference in OF or EPM, confirming that there were no problems with activity and anxiety. Furthermore, when we observed behavior in free-moving mice using AR-LABO (Simultaneous Behavior Analysis of Multiple Mice), we found that mice in which oxytocin receptor cells in the posterior paraventricular nucleus were specifically suppressed decreased the number of times they contacted new mice, while the number of times they were contacted by new mice increased The number of times they were contacted by new mice increased, while the number of times they were contacted by new mice decreased.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オキシトシンは自閉スペクトラム症に対して効果的と報告されているが、そのメカニズムは分かっていない。オキシトシンは自閉スペクトラム症に対して有力な候補となるため、その作用機序の解明が喫緊の課題となっている。今回、視床室傍核のオキシトシン受容体のある細胞を薬理遺伝学的に操作することで社会性行動に関わることを明らかにした。本研究で得られる結果によって、オキシトシンが社会性行動に関与することが明らとなり、社会性障害を呈する患者の新規治療法などのヒト研究を飛躍的に促進するため医学的に非常に意義がある。今後、さらなる研究が行われることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 幼少期の社会的孤立の前頭前皮質-視床室傍核回路への影響と社会性との関わり2020

    • Author(s)
      山室和彦
    • Journal Title

      神経化学トピックス

      Volume: -

    • DOI

      10.11481/topics140

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 幼若期逆境体験による前頭前野神経回路の再編成2022

    • Author(s)
      山室和彦
    • Organizer
      第45回日本神経科学学会、第65回日本神経化学学会、第32回日本神経回路学会
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      2022 Annual Research Report
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    • Author(s)
      山室 和彦、池原 実伸、法山 勇樹、奥村 和生、遠藤 のぞみ、西 真弓、牧之段 学
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      第44回日本生物学的精神学会、第52回日本神経精神薬理学会、第32回日本臨床精神神経薬理学会、第6回日本精神薬学会
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  • [Presentation] BTBR マウスの自閉症関連行動と前頭前野神経回路の障害2022

    • Author(s)
      池原実伸、山室和彦、岡村和哉、法山勇樹、遠藤のぞみ、杉村岳俊、西真弓、斎藤康彦、牧之段学
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      第99回日本生理学会大会
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  • [Presentation] 幼若期逆境体験がもたらす内側前頭前野神経回路への影響2022

    • Author(s)
      山室和彦、池原実伸
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      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
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  • [Presentation] BTBRマウスにおけるルールシフト学習の障害と内側前頭前野における興奮性/抑制性シナプス伝達のバランスの上昇2021

    • Author(s)
      池原 実伸、山室 和彦、岡村 和哉、法山 勇樹、山口 泰成、遠藤 のぞみ、杉村 岳俊、牧之段 学、西 真弓、齋藤 康彦、岸本 年史
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      第43回日本生物学的精神医学会、第51回日本神経精神薬理学会
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      山室和彦
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      第43回日本生物学的精神医学会、第51回日本神経精神薬理学会
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  • [Presentation] 社会行動や発達的視点からみた前頭前野の神経回路機構2021

    • Author(s)
      山室和彦
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      第43回日本生物学的精神医学会、第51回日本神経精神薬理学会
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  • [Presentation] 幼若期逆境体験が前頭前野神経回路と炎症に与える影響2021

    • Author(s)
      山室和彦
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      第43回日本生物学的精神医学会、第51回日本神経精神薬理学会
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  • [Presentation] 幼若期逆境体験がもたらす前頭前野神経回路とグリア動態の変化2021

    • Author(s)
      山室和彦
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      第43回日本生物学的精神医学会、第51回日本神経精神薬理学会
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  • [Presentation] Dysfunction of rule-shift learning and Excitatory/Inhibitory balance in the medial prefrontal cortex in the BTBR T+ Itpr3tf/J mouse model of autism spectrum disorder2021

    • Author(s)
      Ikehara M, Yamamuro K, Okamura K, Noriyama Y, Yamaguchi Y, Endo N, Sugiyama T, Nishi M, Saito Y, Makinodan M
    • Organizer
      第64回日本神経化学会大会
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  • [Presentation] 前頭前皮質のParvalbumin (PV) interneuronの発達には幼少期の社会的経験が必要2020

    • Author(s)
      山室和彦
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      第42回日本生物学的精神医学会年会、第50回日本神経精神薬理学会年会、第4回日本精神薬学会総会・学術集会
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      山室和彦
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      第98回 日本生理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 認知・社会性行動に関わる前頭葉回路の発達機構2020

    • Author(s)
      山室和彦
    • Organizer
      自閉症学研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 認知・社会性行動に関わる前頭葉回路の発達機構2020

    • Author(s)
      山室和彦
    • Organizer
      第15回COCORO会議
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      2020 Research-status Report
  • [Book] 【発達障害研究最前線-細胞から臨床まで-】社会行動や発達視点からみた前頭前野の神経回路機構2022

    • Author(s)
      山室 和彦
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本生物学的精神医学会誌
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] 幼少期逆境体験による前頭前野―視床室傍核回路への影響と社会性行動への関与2022

    • Author(s)
      山室 和彦
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      神経科学
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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