• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

霊長類線条体コンパートメント構造の神経機構と不安生成メカニズム

Research Project

Project/Area Number 22KJ1760
Project/Area Number (Other) 21J40030 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

雨森 智子 (2021, 2023)  京都大学, 高等研究院, 研究員

Research Fellow 雨森 智子 (2022)  京都大学, 高等研究院, 特別研究員(RPD)
Project Period (FY) 2023-03-08 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Keywords神経生理学 / マカクザル / 大脳基底核 / 線条体 / 神経解剖学 / ストリオソーム / 霊長類 / 不安障害
Outline of Research at the Start

線条体ストリオソーム/マトリックス構造は1970年代に発見され、ハンチントン病やジストニアなどの神経変性疾患への関与が明らかになっているものの、その機能についてはほとんど分かっていません。本研究は、ストリオソーム/マトリックスの機能を、カルシウムイメージング・化学遺伝学などの最新技術を用い、霊長類において明らかにすることを目的としています。不安・葛藤状況下でのストリオソーム/マトリックス構造の機能を明らかにすることで、最終的に医学への貢献を目指します。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、霊長類ストリオソーム/マトリックスの細胞群の、不安や罰への応答を明らかにし、回路操作によりその相互作用を明らかにすることを目的とする。霊長類ストリオソーム/マトリックスは線条体内で相互に入り組んでおり、生理学的な同定が難しい。このことから、所属する研究室ではストリオソームの細胞に特異的に発現するウイルスを開発するプロジェクトが立ち上がった。研究員はこのウイルス作成に必須である遺伝情報を獲得するために、特に不安に関わることが示唆されるサルの脳部位で、single nucleus RNA-sequencing(snRNA-seq)を行っている。RNA解析のためのサンプリング手順を開発し、現在までに13頭のカニクイサルで脳サンプリングを行った。うち2頭のサンプルを共同研究者がsnRNA-seq解析を行っている。また、げっ歯類のストリオソームにはミューオピオイド受容体が特異的に発現することが知られているが、サルでは分布の対応がわかっていない。よって、ミューオピオイド受容体の発現パターンを2頭のサルの脳切片で組織学的に調べた。その結果、線条体の後方部ではストリオソームと比較的一致して発現することを見つけた。このことから、ミューオピオイド受容体を持つ細胞に特異的に発現するウィルスをサルに注入し、ストリオソームの機能を明らかにするアプローチも行っている。
さらに、不安障害やうつ病に関係する脳皮質領域である、背外側前頭前皮質、前帯状皮質膝下部、前帯状皮質膝前部、線条体、の四領域の電場電位をグレンジャー因果解析によって解析した。悲観的な意思決定時に、背外側前頭前皮質から他領野へのトップダウンの影響が弱まることを明らかにした。研究成果は、Nature Communications誌に受理され掲載予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、snRNA-seq解析の脳切片作りのプロトコルを確立し、それに基づき、2頭のカニクイサルからRNA解析用の脳サンプルを採取し、現在解析中である。また、2頭のマカクザルへ行動課題である葛藤意思決定課題の訓練を完了した。
さらに、これまでデータ解析を行っていた悲観的な意思決定時の辺縁皮質-線条体にわたる神経ネットワークの情報表現やその相互作用に関する結果を論文にまとめ、国際・国内会議での口頭・ポスター発表を行った。さらにその研究論文がNature communications誌(インパクトファクター16.6)に受理された。現在、マカクザルの線条体へミューオピオイド受容体特異的ウイルスを注入するためのプロトコルの作成や器具の設計を行い、ウイルスによる細胞イメージングの準備を行っている。以上のことから、研究の進行・出版ともに順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ミューオピオイド受容体に特異的なウイルスをまず一頭のサルへ注入し、そのストリオソームでの分布を組織学的に調べ、ウイルスのストリオソーム特異性検討する。さらに、同じサルで、カルシウムインディケーターを加えたミューオピオイド受容体特異的なウイルスを注入し、そのカルシウム活動をファイバーフォトメトリーで観察し、線条体での細胞の挙動を明らかにする。その後、葛藤課題を訓練済のサルに同じウイルスを注入し、ファイバーフォトメトリーにより、課題遂行時のストリオソーム細胞の機能的な役割を明らかにする。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Cingulate microstimulation induces negative decision-making via reduced top-down influence on primate fronto-cingulo-striatal network2024

    • Author(s)
      Satoko Amemori, Ann M Graybiel, Ken-ichi Amemori
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ingulate microstimulation induces negative decision-making via reduced top-down influence on primate fronto-cingulo-striatal network2024

    • Author(s)
      Satoko Amemori, Ann M Graybiel, Ken-ichi Amemori
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: ー

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Generalized and social anxiety disorder interactomes show distinctive overlaps with striosome and matrix interactomes2021

    • Author(s)
      Karunakaran Kalyani B.、Amemori Satoko、Balakrishnan N.、Ganapathiraju Madhavi K.、Amemori Ken-ichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 18392-18392

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97418-w

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Causal Evidence for Induction of Pessimistic Decision-Making in Primates by the Network of Frontal Cortex and Striosomes2021

    • Author(s)
      Amemori Satoko、Graybiel Ann M.、Amemori Ken-ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 649167-649167

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.649167

    • NAID

      120007141959

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dampened top-down influence in the primate fronto-cingulo-striatal network underlying negative bias in conflict decision-making2024

    • Author(s)
      Satoko Amemori, Ann M Graybiel, Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      ASHBi Retreat 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The mechanisms of cognitive top-down influence on pessimistic decisions in non-human primates2024

    • Author(s)
      Satoko Amemori
    • Organizer
      41st ASHBi Colloquium
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Reduced top-down influence in the priimate fronto-cingulo-striatal network underlying negative bias in conflict decision-making2023

    • Author(s)
      Satoko Amemori, Ann M Graybiel, Ken-ichi Amemori
    • Organizer
      Society For Neuroscience Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The ventromedial prefrontal cortex and hirachical network of anxiety in primates2022

    • Author(s)
      Satoko Amemori
    • Organizer
      24th ASHBi colloquium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The ventromedial prefrontal cortex and limbic network of anxiety in primates2022

    • Author(s)
      Satoko Amemori
    • Organizer
      ASHBi Retreat 2022 online
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Causal evidence for the involvement of the primate brain network of frontal cortex and striosomes in pessimistic decision-making2021

    • Author(s)
      Satoko Amemori
    • Organizer
      第1回超適応国際シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Causal evidence for the induction of anxiety-like behaviors in monkeys by the limbic network targeting striosome2021

    • Author(s)
      Satoko Amemori
    • Organizer
      第2回新学術領域「超適応」全体会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Causal evidence for the induction of anxiety-like behaviors in monkeys by the network including pACC and cOFC targeting striosome2021

    • Author(s)
      Satoko Amemmori
    • Organizer
      ASHBi Retreat 2021 online
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-02-08   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi