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Unraveling circuits for regulation of social behaviors and understanding brain systems for individuality from the view of social behaviors

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality
Project/Area Number 17H05961
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

喜田 聡  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (80301547)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords社会行動 / 社会記憶 / in silico解析 / 社会識別 / 海馬 / 前頭前野 / 神経回路の機能的結合 / 光遺伝学 / イメージング / タンパク質分解
Outline of Annual Research Achievements

社会行動を制御する神経回路の同定とその機能解析、さらに、その成果に基づく個性検出系の構築を試みた。catFISH法を用いて、社会識別制御を担う脳領野の同定を試みた結果、海馬と前頭前野では、既知のマウスの提示により同じニューロンが活性化されるのに対して、未知のマウスの提示により異なるニューロンが活性化されることが示された。従って、前年度のc-fos発現とプロテアソーム依存的タンパク質分解をマーカーとした解析結果に一致して、海馬と前頭前野が社会記憶と社会識別に重要な役割を果たすことが示唆された。そこで、前頭前野に着目し、前頭前野を中心にして社会行動と社会記憶を制御する神経回路の同定と、その機能的役割の解析を試みた。前頭前野に逆行性トレーサーを注入し、前頭前野に投射し、さらに、社会行動と社会記憶形成時に活性化するニューロンをc-fos発現誘導を指標にして同定した。その結果、扁桃体から前頭前野への経路は社会行動発現に伴い活性化するのに対して、前帯状皮質、視床室傍核、海馬などから前頭前野への経路は社会記憶形成に貢献することが示唆された。次に、これら回路の役割を明らかにするために、扁桃体の興奮性ニューロンに神経細胞を不活性化する光感受性タンパク質を発現させて、前頭前野への投射を不活性化した影響を解析した。その結果、扁桃体→前頭前野経路の不活性化は社会行動を減少させ、この経路は社会行動を制御することが示唆された。以上より、前頭前野を中心とした回路により社会行動が巧妙に制御される実態が示唆された。さらに、以上の結果に基づいて、c-fos発現を指標にして社会的ストレスを受けたマウスの社会行動制御回路の特性をin silico解析し、社会行動の性状の差異に基づく個性検出を試みた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (89 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (75 results) (of which Int'l Joint Research: 20 results,  Invited: 14 results) Remarks (1 results)

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      Neuropsychopharmacology Reports

      Volume: in press Issue: 2 Pages: 140-145

    • DOI

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      Serita Tatsurou、Miyahara Mizuki、Tanimizu Toshiyuki、Takahashi Shohei、Oishi Satoru、Nagayoshi Taikai、Tsuji Ryuhei、Inoue Hirofumi、Uehara Mariko、Kida Satoshi
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 144 Pages: 149-157

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2018.11.019

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      Hosoda Hiroshi、Kida Satoshi
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      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 453-460

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      Molecular Brain

      Volume: 12 Issue: 13 Pages: 13-13

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      Kida Satoshi
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      Volume: 236 Issue: 1 Pages: 49-57

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      10.1007/s00213-018-5086-2

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      Tanimizu Toshiyuki、Kono Kyohei、Kida Satoshi
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      Brain Research Bulletin

      Volume: 印刷中 Pages: 27-34

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2017.05.017

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      Giese K.P.、Kida S.
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      Volume: 印刷中 Pages: 1-2

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      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 2158-2158

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20538-3

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      Nagayoshi Taikai、Isoda Kiichiro、Mamiya Nori、Kida Satoshi
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      Molecular Brain

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1186/s13041-017-0341-8

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      Tanimizu, T., Kenney., J.W., Okano, E., K. Kadoma., K, Frankland., P.W., Kida, S.
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      J. Neurosci.

      Volume: 37 Issue: 15 Pages: 4103-4116

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3451-16.2017

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    • Author(s)
      Serita. T., Fukushima, H., Kida, S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 42528-42528

    • DOI

      10.1038/srep42528

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      Satoshi Kida
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      Symposium on Memory Mechanisms in Health and Disease
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      Satoshi Kida
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      The 13th International Conference for Neurons and Brain Disease
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      福島 穂高、喜田 聡
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  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた海馬恐怖記憶エングラム操作による想起後の記憶制御機構の解析2019

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      長葭 大海、福島 穂高、喜田 聡
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      Satoshi Kida
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      12th Annual Canadian Neuroscience Meeting
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  • [Presentation] 生物時計による記憶想起制御2018

    • Author(s)
      喜田 聡
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      2018年度国立遺伝学研究所研究会遺伝要因と環境要因の相互作用による行動決定のメカニズム
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    • Invited
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      福島 穂高、喜田 聡
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      次世代脳プロジェクト 2018年度冬のシンポジウム
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  • [Presentation] 恐怖記憶再固定化と消去エングラムニューロンの同定と機能解析2018

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      第41回日本分子生物学年会
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      福島 穂高、石川 理絵、喜田 聡
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      福島 穂高、喜田 聡
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  • [Presentation] 海馬の神経炎症性サイトカインTNFαによる恐怖記憶想起の制御2018

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      高橋 翔平、福島 穂高、喜田 聡
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      Taikai NAGAYOSHI, Hotaka FUKUSHIMA, Satoshi KIDA
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      Shohei TAKAHASHI, Hotaka FUKUSHIMA, Satoshi KIDA
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  • [Presentation] 恐怖記憶想起後の記憶フェーズ移行のメカニズム2018

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      福島 穂高、喜田聡
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      芹田 龍郎、福島 穂高、喜田 聡
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      高橋翔平、福島穂高、喜田聡
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      日本農芸化学会2018年度大会
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  • [Presentation] ビタミンB1欠乏誘導性記憶障害の分子機構-海馬における転写因子CREB情報伝達不活性化とCREB活性化による記憶障害の改善2018

    • Author(s)
      辻竜平、渡辺玉絵、岸本拓也、喜田聡
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      日本農芸化学会2018年度大会
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  • [Presentation] アルツハイマー治療薬メマンチンによる社会的敗北ストレス後のPTSD症状の改善2018

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      内田千晶、石川理絵、喜田聡
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      日本農芸化学会2018年度大会
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      六川智博、長谷川俊介、喜田聡
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      日本農芸化学会2018年度大会
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  • [Presentation] 前頭前野を中心とした社会行動と社会的認知記憶を制御する神経ネットワークの同定2018

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      櫻内華恵、谷水俊之、石川理絵、喜田聡
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      喜田 聡
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      第二回 新学術領域「個性創発脳」若手の会・技術支援講習会
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  • [Presentation] 恐怖記憶制御のメカニズムとPTSD治療法への応用2017

    • Author(s)
      喜田 聡
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      医療心理懇話会 第2回集会
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  • [Presentation] 時計遺伝子による記憶想起制御の分子機構2017

    • Author(s)
      喜田 聡
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  • [Presentation] Control of retrieval by cAMP signal transduction2017

    • Author(s)
      喜田 聡
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      The 12th International Conference for Neurons and Brain Disease
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  • [Presentation] 恐怖記憶制御基盤の解明とPTSD治療法開発への応用2017

    • Author(s)
      福島穂高、石川理絵、喜田 聡
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      第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
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  • [Presentation] Regulation of memory retrieval by transcription factor BMAL12017

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      喜田 聡
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      17th National Congress of the Spanish Society of Neuroscience
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  • [Presentation] PTSDの治療ターゲットとしての恐怖記憶プロセス群2017

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      喜田 聡
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  • [Presentation] Forgetting of traumatic memory by neurogenesis enhancers2017

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      喜田 聡
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      喜田 聡
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  • [Presentation] Regulation of memory retrieval by hippocampal circadian clock2017

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      喜田 聡
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      喜田 聡
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  • [Presentation] Time-dependent regulation of memory retrieval by forebrain circadian clock2017

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      喜田 聡
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      辻竜平、渡辺玉絵、岸本拓也、喜田聡
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  • [Presentation] 恐怖記憶固定化時のパルブアルブミン陽性ニューロンにおける遺伝子発現の活性化2017

    • Author(s)
      矢部穂乃佳、石川理絵、喜田聡
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  • [Remarks] 新学術領域「マイクロエンドフェノタイプによる精神病態学の創出」

    • URL

      http://microend.umin.ne.jp

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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