神経回路可視化と光操作による薬物依存形成脳内機構の解明
| Project/Area Number |
21H02799
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
橘 吉寿 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (50373197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田 勝幸 金沢大学, 薬学系, 教授 (30421366)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | コカイン / ドーパミン / マウス / 大脳皮質 / ミクログリア / 依存症 / 大脳基底核 / イメージング / 腹側淡蒼球 / 光遺伝学 / 側坐核 / 淡蒼球 / 視床下核 / 腹側被蓋野 |
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| Outline of Research at the Start |
薬物依存は精神と肉体を蝕み、自己のみならず家族をも不幸に巻き込む由々しき問題であり、社会的関心は非常に高い。しかしながら、薬物依存の病態メカニズムの解明は未だ十分でない。本研究では、情動と行動を繋ぐ脳部位である大脳基底核を中心とする薬物依存に関わる神経回路を考え、覚醒状態の齧歯類を用い、1）脳深部イメージング法により、薬物依存形成に拘わる神経回路動態を可視化する、2）その神経回路動態を基に、光遺伝学による人工神経活動操作を行い薬物探索行動の変容を導く、ことを目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨今、各種報道において、「依存症」という言葉を目にしない日は無い。なかでも、薬物依存は精神と肉体を蝕み、自己のみならず家族をも不幸に巻き込む由々しき問題であり、社会的関心は非常に高い。しかしながら、薬物依存症の病態解明は今だ十分でない。薬物の本質は、脳が如何に喜びを感じ、その状況に耽溺するかにあると考えられる。特に、脳のなかで、神経伝達物質であるドーパミンは快楽に深く関係する物質であり、麻薬であるコカインはドーパミンの脳内濃度を高めることが知られている。
本研究では、薬物依存形成に伴う神経回路動態を明らかにすることで、薬物依存症の病態解明と新規治療法の探索に取り組みたいと考える。今年度は、神経細胞活動に大きく影響を与えると考えられる脳内ミクログリアに、緑色蛍光タンパク質が発現したCx3cr1-EGFPマウスを用い、このマウスの腹腔内にコカインを投与し、大脳皮質一次体性感覚野におけるミクログリアの動態解析を2光子顕微鏡による蛍光イメージングにより行った。その結果、ミクログリアの突起先端の動きは、コカイン投与前に比べ、コカイン投与後では有意に上昇した。他方、脳内環境をモニターすると考えられるミクログリアの突起がサーベイする領域（監視領域）は、コカイン投与後、有意に減少することを発見した。これらの結果から、コカイン投与により、脳内のドーパミン濃度が低下することを発端とし、神経細胞-グリア細胞連関に変調を期待し、行動変容を誘導しているのではないかと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和5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5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
(21 results)
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[Journal Article] Regulation of lipid synthesis in myelin modulates neural activity and is required for motor learning2023
Author(s)
Kato D, Aoyama Y, Nishida K, Takahashi Y, Sakamoto T, Takeda I, Tatematsu T, Go S, Saito Y, Kunishima S, Cheng J, Hou L, Tachibana Y, Sugio S, Kondo R, Eto F, Sato S, Moorhouse AJ, Yao I, Kadomatsu K, Setou M, and Wake H.
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Journal Title
Glia
Volume: 71
Issue: 11
Pages: 2591-2608
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Role of 5-HT1A receptors in the basolateral amygdala on 3,4-methylenedioxymethamphetamine-induced prosocial effects in mice2023
Author(s)
Hirohito Esaki, Yuki Sasaki, Naoya Nishitani, Hikari Kamada, Satoko Mukai, Yoshitaka Ohshima, Sao Nakada, Xiyan Ni, Satoshi Deyama, Katsuyuki Kaneda
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Journal Title
European journal of pharmacology
Volume: 946
Pages: 175653-175653
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Piezo1/KLF15/IL-6 axis mediates immobilization-induced muscle atrophy2022
Author(s)
Yu Hirata, Kazuhiro Nomura, Daisuke Kato, Yoshihisa Tachibana, Takahiro Niikura, Kana Uchiyama, Tetsuya Hosooka, Tomoaki Fukui, Keisuke Oe, Ryosuke Kuroda, Yuji Hara, Takahiro Adachi, Koji Shibasaki, Hiroaki Wake, Wataru Ogawa
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Journal Title
Journal of Clinical Investigation
Volume: －
Issue: 10
Pages: 1-13
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Pain induces stable, active microcircuits in the somatosensory cortex that provide a new therapeutic target.2021
Author(s)
Okada T, Kato D, Nomura Y, Obata N, Quan X, Morinaga A, Yano H, Guo Z, Aoyama Y, Tachibana Y, Moorhouse AJ, Matoba O, Takiguchi T, Mizobuchi S and Wake H
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Journal Title
Sci Adv
Volume: 7
Issue: 12
Pages: 8261-8261
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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