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ドパミンによる皮質ガンマオシレーション調節と統合的感覚情報処理

Publicly Offered Research

Project AreaNon-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
Project/Area Number 18H04938
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

那波 宏之  新潟大学, 脳研究所, 教授 (50183083)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsドパミン / 薬理遺伝学 / 脳波 / ガンマオシレーション / 聴覚皮質 / トップダウン / γオシレーション / 感覚連合 / オシレーション / 事象関連電位 / 統合失調症モデル / 一次聴覚野 / 統合失調症 / モデル動物
Outline of Annual Research Achievements

統合失調症モデルや遺伝薬理学的手法等を駆使し、ドパミン神経活動の皮質γオシレーションへの影響に関する以下の実験を実施した。脳波ECoGは前頭葉、体性感覚野、聴覚野、視覚野の4部位で測定し、脳波スペクトラムや事象関連電位と位相相関を中心に解析した。
1.薬理遺伝学手法を用いたドパミン発火調節と皮質γオシレーションへの影響の計測:チロシン水酸化酵素の遺伝子プロモーター下にCREリコンビナーゼを発現するドライバーラットを用いて、その中脳ドパミン神経にアデノ随伴ウイルスベクターに入ったDREADD遺伝子を細胞特異的に発現させた。ドパミン神経発火をこの操作により、急性に2倍近く増加させた。その結果、バックグラウンドのβ帯脳波が全ての部位で低下、逆にγ帯脳波が全ての脳部位で増加した。対照的に音刺激での事象関連電位では聴覚野のみでγ帯脳波が増加した。
2.γオシレーションによる視覚:聴覚情報の連合変化と前頭葉への伝播性変化の分析:音刺激パラダイムにおいては、バックグラウンドのβ帯以下の脳波位相連合性が、全ての部位間で大きく上昇していたが、γ帯脳波連合性は聴覚野:前頭葉間のみで亢進していた。音反応性の事象関連電位の脳波位相連合性は、β帯以下で低下に転じている。総合すると、ドパミン神経活動の慢性的上昇は、ボトムアップ型での音神経情報の皮質間情報処理を低下させ、逆に前頭葉を代表とするトップダウン型の皮質間情報統合処理を優先させていると推察された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Sound frequency dependence of duration mismatch negativity recorded from awake rats2019

    • Author(s)
      Inaba Hiroyoshi、Namba Hisaaki、Sotoyama Hidekazu、Narihara Itaru、Jodo Eiichi、Yabe Hirooki、Eifuku Satoshi、Nawa Hiroyuki
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology Reports

      Volume: 40 Issue: 1 Pages: 96-101

    • DOI

      10.1002/npr2.12090

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neonatal exposure to an inflammatory cytokine, epidermal growth factor, results in the deficits of mismatch negativity in rats2019

    • Author(s)
      E Jodo, H Inaba, I Narihara, H Sotoyama, E Kitayama, H Yabe, H Namba, S Eifuku, H Nawa
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 未定

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Auditory mismatch responses to duration deviants in awake rats; tone frequency dependence and gamma power involvement2019

    • Author(s)
      Hiroyoshi Inaba, Hidekazu Sotoyama, Itaru Narihara, Hisaaki Namba, Eiichi Jodo, Satoshi Eifuku, Hirooki Yabe, Hiroyuki Nawa
    • Organizer
      NEURO2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 統合失調症モデルラット硬膜上脳波の聴覚事象関連電位の感覚ゲーティングに伴うβ帯 域の変動2019

    • Author(s)
      那波宏之、稲葉洋芳、外山英和 、難波寿明
    • Organizer
      次世代脳、冬のシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] A schizophrenia rat model induced by an inflammatory cytokine exhibits abnormal beta synchronization to auditory steady-state stimuli2019

    • Author(s)
      Hiroyoshi Inaba, Kohei Koide, Yuta Hattori, Hisaaki Namba, Hidekazu Sotoyama, Hiroyuki Nawa
    • Organizer
      Neural Oscillation Conference 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 統合失調症の動物モデル化の苦難;分子生物学から神経病態生理学を用いて2019

    • Author(s)
      那波宏之
    • Organizer
      日本臨床神経生理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] MMN測定法を用いたモデル動物の幻聴・錯聴評価の可能性2019

    • Author(s)
      那波宏之
    • Organizer
      第2回MMN研究会、平成31年2月2日、コラッセ福島
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 音長逸脱に対するラットの事象関連電位と脳波周波数スペクトル2019

    • Author(s)
      稲葉洋芳
    • Organizer
      第2回MMN研究会、平成31年2月2日、コラッセ福島
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-03-04  

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