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Pentylenetetrazole kindling induces dynamic changes in anxiety-like behaviors

Research Project

Project/Area Number 20K16614
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Kajita Yuki  東北大学, 医学系研究科, 助手 (00791849)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
KeywordsGABA / てんかん / ソマトスタチン / キンドリング / 不安 / 行動実験 / ラット / GABA / 不安様行動 / 不安障害 / GAD65
Outline of Research at the Start

GABAによる神経発火の抑制は正常な脳機能の維持に不可欠であり、その異常は不安障害やてんかん発作などの疾患の原因となると考えられる。連続電気刺激(ECS; ECTの動物モデル)とキンドリング刺激は共に、脳に刺激を繰り返すことで、脳内変化を引き起こすことが目的であるが、GABA神経に対する効果は背反であり、その理由は不明である。
本研究ではECSとキンドリング刺激による効果の違いが何によって生じるのかを明らかにすることで、より副作用の少ないECT開発や、てんかん発作の原因解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Pentylenetetrazole (PTZ) induced kindling led to transient seizure resistance states after short-term, but the seizure resistance disappeared after long-term administration.In the hippocampal CA1 region of rats after short-term kindling (with seizure resistance states), GAD65 expression increased in somatostatin-positive inhibitory neurons, whereas GAD67 and GABA receptors and transporters did not significantly change. After long-term kindling, GAD65 expression returned to the same level as in the control group.
Behavioral experiments revealed that short-term PTZ kindling reduced anxiety-like behaviors in the open field, light/dark box, and elevated cross maze tests. This anxiolytic effect was not detected after long-term kindling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本来てんかん原生の獲得や不安様行動の増加に働くと思われているPTZキンンドリン刺激が短期間では寧ろ、癲癇抵抗性や抗不安効果をもたらすことが明らかになった。
これは臨床でうつ病治療などに用いられる電気痙攣療法に似た現象と考えられる。電気痙攣療法は抗うつ薬などでが効かない重篤なうつ病患者に用いられる有効な治療法ではあるが、その作用機序は分かっていない。今回、我々が見つけたソマトスタチン陽性細胞におけるGAD65発現の増加はその機序解明の足掛かりになると考えられる。また、同療法によるてんかん事故などを防ぐためにも有用である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Pentylenetetrazole kindling induces dynamic changes in GAD65 expression in hippocampal somatostatin interneurons2024

    • Author(s)
      Yuki Kajita, Yuki Fukuda, Riho Kawamatsu, Takanori Oyanagi, Hajime Mushiake
    • Journal Title

      Pharmacology Biochemistry and Behavior

      Volume: 239 Pages: 173755-173755

    • DOI

      10.1016/j.pbb.2024.173755

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heterogeneous GAD65 Expression in Subtypes of GABAergic Neurons Across Layers of the Cerebral Cortex and Hippocampus2021

    • Author(s)
      Kajita Yuki、Mushiake Hajime
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1-14

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2021.750869

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 幼児期ストレスの時期特異性という新たなリスク因子の解明2022

    • Author(s)
      Kent Takabayashi, Yuki Kajita, Hajime Mushiake
    • Organizer
      第93回日本動物学会 早稲田大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] The increase of GAD65 expression by PTZ stimulations occurs specifically in SOM-positive interneurons.2022

    • Author(s)
      Yuki Kajita, Yuki Fukuda, Riho Kawamatsu, Takanori Oyanagi, Hajime Mushiake
    • Organizer
      第99回日本生理学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PTZ投与によりGAD65発現量はダイナミックに変化する2021

    • Author(s)
      福田 湧希、梶田 裕貴、大柳 貴紀、川松 里穂、虫明 元
    • Organizer
      第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Dynamic changes in GAD65 expression in somatostatin-positive interneurons during the acquisition of generalized epileptic seizures2020

    • Author(s)
      梶田 裕貴、福田 湧希、大柳 貴紀、川松 里穂、虫明 元
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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