Reconstruction of Social Bonding after Social Isolation
| Project/Area Number |
21K18547
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小川 園子 筑波大学, 人間系, 特命教授 (50396610)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 社会的接触経験 / オキシトシンとイソトシン / マウスとカクレクマノミ / 不安とストレス / 内側扁桃体 / オキシトシン受容体 / ソーシャルインターラクションテスト / オキシトンとイソトシン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、社会的孤立・隔離の状態から、社会的関係性(絆)を再構築していく過程でのオキシトシンの役割の理解を目指す。オキシトシンは視床下部で産生され内側扁桃体などの脳部位に作用し、社会的絆の形成に中心的役割を果たしている。社会的経験の多寡を実験的にコントロールできる4+1ドミトリー型社会行動測定装置を新たに考案・使用し、社会的隔離後のマウスの社会的探索や不安行動を測定すると同時に、内側扁桃体のオキシトシン結合ニューロンの神経活動を測定する。さらに個体間の絆が強いことが知られているカクレクマノミをモデルとして、長期的な個体間関係性の維持の過程を解析する新しい実験パラダイムを確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、社会的孤立・隔離の状態から、社会的関係性（絆）を再構築していく過程でのオキシトシンの役割の理解することを目指している。主に視床下部室傍核で産生されるオキシトシンは、内側扁桃体をはじめとする脳部位に運ばれてオキシトシン受容体に結合し、親和性行動、社会認知の促進および不安やストレス反応の低減に働くことによって、社会的絆の形成に中心的役割を果たしていることが報告されている。しかし、これまでの研究では、行動テストに先立つ個体の社会的経験についてはほとんど考慮されておらず、孤立・隔離後の社会的絆の再構築におけるその役割の理解には程遠いと言わざるを得ない。そこで、本研究では、社会的経験の多寡を実験的にコントロールできる4＋１ドミトリー型社会行動測定装置を新たに開発し、マウスとカクレクマノミの動物モデルに適用することとした。2022年度には、隔離飼育の後に、社会的接触経験を経ることによって、その後の行動様式にどのような変化がみれるのかを、オキシトシン受容体の欠損と非欠損の雌マウスで比較・検討した。具体的には、3週間個別飼育した4匹のマウスを4＋１ドミトリー型社会行動測定装置の各々の居住用ケージに移し、さらに2週間、飼育した。その間、半数の経験あり群では、2週間にわたり、１回15分、計６回、2匹で中央エリアを探索させたのに対し、残りの半数の経験なし群では、単独で探索させた。その後、中央区画で、１匹ずつ、未知の雌マウスへの反応を測定するソーシャルインターラクションテストを実施した。その結果、社会的接触経験なし群のオキシトシン受容体欠損マウスでは、他の群に比べて、未知の他個体への探索時間が有意に短く、新たな絆形成が阻害されていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度の遅れを取り戻し、マウスでの解析は順調に進んでものの、カクレクマノミを用いた解析については、装置のプロトタイプの作製にとどまり、実験個体を用いた解析には着手できなかったため、全体として、実験計画、実施にやや遅れがあったと自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の遺伝子欠損マウスでの研究結果をもとに、マウス用4＋１ドミトリー型社会行動測定装置を用い、行動実験を引き続き実施する。2023年度には、オキシトシン受容体Cre(OTR-Cre)の雌マウスを用いて、オキシトシン受容体陽性細胞の神経活動を化学遺伝学（DREADD）法により抑制することのできるウイルスを内側扁桃体に投与した上で、2022年度と同様の手続きで社会的経験とその後のソーシャルインターラクションテストを実施する。ただし、社会的経験の有無ではなく、社会的経験（中央区画を２匹で探索）に先立ち、CNOまたは溶媒を腹腔内投与することによって、社会的経験時に内側扁桃体のオキシトシン受容体陽性細胞の神経活動が抑制される群と抑制されない群の２群構成とする。加えて、全てのマウスについて、CNOと溶媒投与の両方の条件でソーシャルインターラクションテストを実施する。これらの解析により、社会的孤立・隔離の状態から、社会的関係性（絆）を再構築していく過程でのオキシトシンの役割を明らかにすることを目指す。
カクレクマノミを用いた実験では、最小と最大の体重差が0.6gに収まる4匹のカクレクマノミを4＋１ドミトリー型行動測定装置内の居住水槽で1匹ずつ飼育する。2週間後から、2匹ずつの組み合わせ6通り全てについて、中央水槽内でペアあたり20分間の出合わせテストを、毎日繰り返して行い、僅かな体重差に基づく社会構造の構築の過程を観察する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Role of estrogen receptor beta-expressing neurons in the neural networks of social behaviour.2022
Author(s)
Ogawa, S., Takenawa, S., Murakawa, T., Hasunuma, K., Moraes, L., Sagoshi, S., Nakata, M., and Sano, K.
Organizer
The 11th International Meeting Steroids and Nervous System
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
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