Role of "motivation" neurons in regulating autonomic nervous system function
| Project/Area Number |
22K19709
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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 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
木場 智史 鳥取大学, 農学部, 教授 (40565743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 祐貴 鳥取大学, 医学部, 助教 (50771242)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | FosTRAP / 遺伝子導入 / 意欲 / 運動 / 交感神経 / 遺伝子ノックインラット / 光遺伝学 / ラット |
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| Outline of Research at the Start |
精神病態下で認められる自律神経機能不全は意欲低下の原因かつ結果である．しかし意欲と自律神経機能との連関メカニズムは不明である．本研究では，「独自確立したラットFosTRAP法」「特定神経を標識可視化・活動操作・除去する，遺伝子工学の先端技術」「in vivo生体信号記録による自律神経機能評価」を融合させた研究戦略から，「神経Xが意欲と自律神経系との因果性を担う脳実体である」「意欲にあふれた動物個体では恒常的に，神経Xが交感神経活動を適正に抑制制御している」との仮説を検証する．本研究の挑戦は，意欲低下と関連した精神病態の新しい理解につながり，また未来医療の開発基盤となる可能性を秘める．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，科研課題20K21759において作出した遺伝子改変Fos-CreERT2ラットを用いて確立したラットFosTRAP法（何らかの外的刺激に興奮する神経細胞のみへの遺伝子工学的介入を可能とする手法）を活用し，意欲行動（随意運動など）によって興奮する視床下部神経の交感神経活性能を調査した．この遺伝子改変ラットの視床下部脳弓周囲領域（“意欲”行動の表出に重要な役割を果たし，また意欲が必要となる随意運動時の交感神経制御の一端を担うオレキシン産生神経が局在する）にCre 依存にチャネルロドプシン をコードするアデノ随伴ウイルス液を注入した．そして随意的走行運動に伴って興奮する神経細胞核内にCreを移行させるために，随意的走行運動中にタモキシフェンを腹腔内投与した（FosTRAP）．FosTRAP処置後に視床下部脳弓周囲領域のFosTRAP神経を光遺伝学刺激したところ，その集団には交感神経活性能と抑制能を持つものがそれぞれ存在することが示唆された．具体的には，この神経集団の細胞体を刺激したところ交感神経活動の低下が生じた一方で，そのうち延髄腹外側野への投射亜集団を選択的に刺激すると有意な昇圧が認められた．また，FosCreERT2ラットを作出する過程で作出したFosノックアウトラット（ホモ）で認められた，切歯の欠損など骨格系の発育不良に関する知見を誌上発表した（Yoshimura et al. Exp Anim 2023）．
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
