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Analyses of neural mechanisms of the behavioral addiction using a novel operant running wheel paradigm

Research Project

Project/Area Number 21K18548
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Kaneda Katsuyuki  金沢大学, 薬学系, 教授 (30421366)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords行動嗜癖 / オペラント課題 / ランニングホイール / 依存症 / ドパミン / セロトニン / 側坐核 / フィバーフォトメトリ- / ゲーム・ネット依存 / ファイバーフォトメトリ / 薬物依存 / オペラント / ネット・ゲーム依存 / ネット・ゲーム依存症 / ランニング・ホイール / マウス
Outline of Research at the Start

社会生活への悪影響にもかかわらず、ゲーム、ネットなどの特定行動にのめり込んでしまう行動嗜癖は深刻な社会問題である。本研究では、マウスがエサなどの報酬がなくても回し車を執拗に回転させる習性に着目し、独自の「オペラントホイールランニング課題」を構築し、嗜癖の脳内メカニズム解明に挑む。種々の融合的研究手法を駆使し、行動嗜癖に関わる神経伝達、関与する脳部位、当該脳部位の活動と嗜癖行動との因果関係を解明することで、科学的根拠に基づいた治療法開発へ貢献する。

Outline of Final Research Achievements

It is necessary to develop treatments for behavioral addictions, such as gaming, internet, etc. However, the pathological mechanism of addiction is still unclear. In this study, by focusing on running wheel (RW) rotation behavior of mice, we have constructed a novel experimental animal model system. We constructed a task in which mice can rotate the RW by releasing the RW brake after a certain number of nose pokes, which enabled us to evaluate the motivation for the RW. The results suggest that neurotransmission via dopamine D1, D2 receptors and serotonin 5-HT2C receptors in the nucleus accumbens and reduced nucleus accumbens neural activity were important for the motivation for RW.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コロナ禍によりゲーム・ネット嗜癖症者が増加した。よって、科学的根拠に基づいた治療的介入法の開発は喫緊の課題である。本研究により、側坐核でのドパミンD1、D2受容体およびセロトニン5-HT2C受容体を介した神経伝達が行動嗜癖の病態メカニズムとして重要である可能性が示唆されたことから、これらを標的とした治療薬の開発に繋げることで、行動嗜癖という社会課題の解決に貢献することが期待される。

Report

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

    (17 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Intranasal Administration of Resolvin E1 Produces Antidepressant-Like Effects via BDNF/VEGF-mTORC1 Signaling in the Medial Prefrontal Cortex2023

    • Author(s)
      Deyama Satoshi、Aoki Shun、Sugie Rinako、Fukuda Hayato、Shuto Satoshi、Minami Masabumi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Neurotherapeutics

      Volume: 20 Issue: 2 Pages: 484-501

    • DOI

      10.1007/s13311-022-01337-1

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of neurotrophic and growth factors in the rapid and sustained antidepressant actions of ketamine2023

    • Author(s)
      Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • Journal Title

      Neuropharmacology

      Volume: 224 Pages: 109335-109335

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2022.109335

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Median raphe serotonergic neurons projecting to the interpeduncular nucleus control preference and aversion2022

    • Author(s)
      Kawai Hiroyuki、Bouchekioua Youcef、Nishitani Naoya、Niitani Kazuhei、Izumi Shoma、Morishita Hinako、Andoh Chihiro、Nagai Yuma、Koda Masashi、Hagiwara Masako、Toda Koji、Shirakawa Hisashi、Nagayasu Kazuki、Ohmura Yu、Kondo Makoto、Kaneda Katsuyuki、Yoshioka Mitsuhiro、Kaneko Shuji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 7708-7708

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35346-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A spatiotemporal increase of neuronal activity accompanies the motivational effect of wheel running in mice.2022

    • Author(s)
      Zhang T, Nishitani N, Niitani K, Nishida R, Futami Y, Deyama S, Kaneda K
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 432 Pages: 113981-113981

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2022.113981

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マウスのランニングホイール回転行動を利用した行動嗜癖の病態メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      西谷直也、金田勝幸
    • Organizer
      第100回生理学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転行動に対するモチベーション制御における側坐核セロトニン神経伝達の役割2022

    • Author(s)
      二井谷和平、西田涼馬、泉 翔馬、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転運動を報酬とするオペラント課題を用いた行動嗜癖の薬理学的解析2022

    • Author(s)
      西谷直也、金田勝幸
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転行動に対するモチベーションに関与する脳領域の同定2022

    • Author(s)
      西谷直也、張たん、二井谷和平、西田涼馬、二見優作、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      BPCNPNPPP4学会合同年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転行動に対する動機づけを指標とした行動嗜癖の行動薬理学的解析2022

    • Author(s)
      西谷直也、谷口遥海、小久米泰祐、金田勝幸
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスのランニングホイール回転運動に対するモチベーション調節の神経機構2021

    • Author(s)
      二井谷 和平、張 たん、二見 優作、西田 涼馬、笹瀬 人暉、泉 翔馬、西谷 直也、出山 諭司、金田 勝幸
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウスのランニング・ホイール回転運動に対するモチベーションの神経機構2021

    • Author(s)
      金田勝幸
    • Organizer
      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合同年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ランニングホイール回転運動に対するモチベーション制御におけるセロトニン神経伝達の関与2021

    • Author(s)
      西田涼馬、二井谷和平、張たん、二見優作、笹瀬人暉、泉翔馬、西谷直也、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2021
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウスのランニングホイールを回転行動に対するモチベーションに伴う神経活動の時空間的変化2021

    • Author(s)
      Tong Zhang、西谷直也、二井谷和平、 西田涼馬、二見優作、出山諭司、金田勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] セロトニンによるランニングホイール回転行動に対するモチベーションの調節機構2021

    • Author(s)
      二井谷 和平、笹瀬 人暉、伊藤 志穂、泉 翔馬、西谷直也、出山 諭司、金田 勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ランニングホイール回転行動へのモチベーションの神経機構-齧歯類での行動嗜癖モデルの可能性2021

    • Author(s)
      金田勝幸
    • Organizer
      アルコール・薬物依存関連学会合同学術総会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 薬理学研究室

    • URL

      https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~yakuri/

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 金沢大学医薬保健研究域薬学系 薬理学研究室

    • URL

      http://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~yakuri/index.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-07-13   Modified: 2024-01-30  

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