Identification of novel factors mediating the effects of environmental enrichment in the absence of voluntary exercise on psychiatric disorders
Project/Area Number |
21K19714
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
Ago Yukio 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50403027)
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Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (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: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | 環境強化 / 精神疾患 / 運動 / マウス / 樹状突起スパイン / 神経細胞 |
Outline of Research at the Start |
遺伝的要因に基づく精神疾患モデルマウスにおいて、その精神機能障害の発症が発育期の豊かな環境飼育により抑制されることを見いだしたが、従来重要視されてきたランニング・ホイール(回し車)による自発的運動の促進は、その予防効果に直接関与していない可能性を見いだした。本研究では、運動によらない環境強化による脳機能保護を目指し、その分子基盤を明らかにする。
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Outline of Final Research Achievements |
Mice lacking the gene encoding pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) display some remarkable behavioral changes, including hyperactivity and abnormal jumping behavior in a novel environment and deficits in learning and memory. In humans, the dysregulation of PACAP and its specific receptor PAC1 has been associated with schizophrenia, depression, and post-traumatic stress disorder. In this study, we found that abnormal behaviors of PACAP-deficient mice were prevented by rearing in an enriched environment, but not by voluntary exercise using a running wheel. Our results also suggest that signals different from brain-derived neurotrophic factor are involved in the suppression of abnormal behaviors by environmental enrichment in the absence of wheel running. To elucidate this mechanism, we performed the differential gene expression analysis and identified several candidate molecules.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多くの精神疾患において遺伝的要因の関与が示されているが、その発症には個々の出生・生育環境、社会環境等の環境因子が関わっている。ヒトが日々健康的に生活をおくるうえで、身体活動・運動の重要性は広く認知されており、また末梢神経障害、スポーツ障害や外傷等からの機能回復において、運動療法が治療の一環として行われる場合もある。一方で発育早期や高齢時、また精神疾患や発達障害の場合においては、十分な、あるいは自発的な運動は困難である。本研究は、精神疾患モデルマウスを用いた環境要因の影響の解析から、運動によらない環境強化による脳機能保護という新たな可能性を示し、その分子基盤解明のための新しい方法論を構築した。
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Report
(3 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Prenatal exposure to valproic acid causes allodynia associated with spinal microglial activation2022
Author(s)
Imado E, Sun S, Abawa AR, Tahara T, Kochi T, Huynh TNB, Asano S, Hasebe S, Nakamura Y, Hisaoka-Nakashima K, Kotake Y, Irifune M, Tsuga K, Takuma K, Morioka N, Kiguchi N, Ago Y.
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Journal Title
Neurochemistry International
Volume: 160
Pages: 105415-105415
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] ヒト染色体3q29領域欠失を導入した自閉スペクトラム症モデルマウスの社会性行動異常はオキシトシンの投与により回復する2023
Author(s)
竹本智哉, 馬場優志, 北川航平, 永安一樹, 勢力 薫,早田敦子, 笠井淳司, 吾郷由希夫, 田熊一敞, 橋本亮太, 橋本 均, 中澤敬信
Organizer
日本薬学会第143年会
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[Presentation] Activation of the rostral agranular insular cortex is involved in the antidepressant actions of arketamine2022
Author(s)
Yukio Ago, Rei Yokoyama, Atsushi Kasai, Masato Tanuma, Misuzu Hayashida, Yuto Shimazaki, Momoko Higuchi, Hisato Igarashi, Kaoru Seiriki, Shun Yamaguchi, Takanobu Nakazawa, Kenji Hashimoto, Hitoshi Hashimoto
Organizer
The 61st Annual Meeting of the American College of Neuropsychopharmacology (ACNP)
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Agranular insular cortex mediates the antidepressant actions of arketamine2022
Author(s)
Rei Yokoyama, Yukio Ago, Atsushi Kasai, Masato Tanuma, Misuzu Hayashida, Yuto Shimazaki, Momoko Higuchi, Hisato Igarashi, Kaoru Seiriki, Shun Yamaguchi, Takanobu Nakazawa, Kenji Hashimoto, Hitoshi Hashimoto
Organizer
The 51st Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2022)
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Intranasal oxytocin administration suppresses social contact-induced neural activity in a POGZ-Q1038R mutant mouse model of autism spectrum disorder2022
Author(s)
Kohei Kitagawa, Masayuki Baba, Tomoya Takemoto, Masato Tanuma, Misuzu Hayashida, Shun Yamaguchi, Yukio Ago, Kaoru Seiriki, Atsuko Hayata-Takano, Kazuhiro Takuma, Atsushi Kasai, Hitoshi Hashimoto, Takanobu Nakazawa
Organizer
The 51st Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2022)
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Int'l Joint Research
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[Presentation] 鎮痛作用を示さない低用量μオピオイド受容体アゴニストは自閉スペクトラム症モデルマウスの社会性行動障害を改善する2022
Author(s)
吾郷由希夫, 内藤 恵, 川瀬啓生, 樋口桃子, 山川英訓, 大波壮一郎, 小川公一, 中邨篤史, 河内貴弘, 今戸瑛二, 田原 孟, 浅野智志, 古 武弥一郎, 田熊一敞, 橋本 均
Organizer
第44回日本生物学的精神医学会年会、第32回日本臨床精神神経薬理学会年会、第52回日本神経精神薬理学会年会、第6回日本精神薬学会総 会・学術集会 4学会合同年会(BPCNPNPPP4学会合同年会)
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[Presentation] TRPV1アンタゴニストAMG517は胎生期バルプロ酸投与誘発の自閉症モデルマウスにおいて痛覚感受性の異常と社会性行動障害を改善する2022
Author(s)
田原 孟, 今戸瑛二, 川瀬啓生, 樋口桃子, 山川英訓, 小川公一, 古武弥一郎, 田熊一敞, 橋本 均, 浅野智志, 吾郷 由希夫
Organizer
第96回日本薬理学会年会
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[Presentation] アールケタミンの抗うつ作用発現には島皮質が関与する2022
Author(s)
横山 玲, 吾郷由希夫, 笠井淳司, 田沼将人, 林田美鈴, 島﨑雄人, 樋口桃子, 五十嵐久人, 勢力 薫, 山口 瞬, 中澤敬信, 橋本謙二, 橋 本 均
Organizer
第96回日本薬理学会年会
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