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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Identification and unraveling of the micro-endophenotypes at the molecular, cellular and circuit levels using model mice of psychiatric disorders associated with environmental factors

Planned Research

Project AreaUnraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels.
Project/Area Number 24116008
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

喜田 聡  東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (80301547)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) McHugh Thomas  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (50553731)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords神経科学 / 脳・神経 / 精神疾患 / PTSD / 恐怖記憶 / 記憶固定化 / 記憶再固定化 / 記憶消去
Outline of Annual Research Achievements

PTSD治療法開発に向けて、恐怖記憶制御の核となるマイクロエンドフェノタイプの同定とその制御基盤の解明を目指して、恐怖記憶制御回路を細胞・シナプスレベルまで網羅的に可視化し、その性状を生化学・生理学的に解析し、その機能を遺伝学的手法により解析することを試みた。catFISH法を用いた受動的回避反応課題並びに恐怖条件づけ文脈記憶課題におけるfear neuronとextinction neuronの同定を進め、扁桃体と前頭前野におけるfear neuronとextinction neuronを同定し、領域特異的な分布の実態を明らかにした。一方、想起後の恐怖記憶想起(再固定化)フェーズと、恐怖記憶消去フェーズの間に「恐怖」から「安全(消去)」へ移行させる「スイッチニューロン」の性状解析を進め、海馬、扁桃体、前頭前野のスイッチニューロンにおけるERKの活性化が再固定化をキャンセルし、消去を導く分子スイッチ的役割を果たすことを明らかにした。光遺伝学的手法により、恐怖記憶想起時の海馬不活性化により強く恐怖記憶の減退が導かれることを示し、海馬の活性調節が恐怖記憶消去の誘導の鍵となることを明らかにした。また、スイッチニューロンを中心とする回路の同定を進めて、恐怖記憶想起中のin vivoカルシウムイオンイメージング解析を進めた。さらに、恐怖記憶制御基盤の分子機構の解析を進め、N型糖鎖修飾、カルパイン、ヒストン修飾の役割を示し、恐怖記憶制御に翻訳後のタンパク質機能改変並びにエピジェネティクス制御の重要性を明らかにした。
環境要因による精神疾患発症のマイクロエンドフェノタイプを同定するために、恐怖体験後の睡眠状態の解析、さらには、サーカディアンリズム異常の影響を解析し、恐怖体験後にREM睡眠異常が起こること、リズム異常による時計遺伝子群を介したcAMP情報伝達経路の障害を明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results,  Open Access: 8 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Toronto/McGill University(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Toronto/McGill University
  • [Int'l Joint Research] King's College London(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      King's College London
  • [Journal Article] Functional connectivity of multiple brain regions required for the consolidation of social recognition memory.2017

    • Author(s)
      Tanimizu, T., Kenney., J.W., Okano, E., K. Kadoma., K, Frankland., P.W., Kida, S.
    • Journal Title

      J. Neurosci.

      Volume: 37 Pages: 4103-4116

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.3451-16.2017.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Constitutive activation of CREB in mice enhances temporal association learning and increases hippocampal CA1 neuronal spine density and complexity.2017

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

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 42528

    • DOI

      10.1038/srep42528.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microglial production of TNF-alpha is a key element of sustained fear memory.2017

    • Author(s)
      Yu, Z., Fukushima, H., Ono, C., Sakai, M., Kasahara, Y., Kikuchi, Y., Gunawansa, N., Takahashi, Y., Matsuoka, H., Kida, S., Tomita, H.
    • Journal Title

      Brain Behav. Immun.

      Volume: 59 Pages: 313-321

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2016.08.011.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vitamin B1-deficient mice show impairment of hippocampus-dependent memory formation and loss of hippocampal neurons and dendritic spines: potential microendophenotypes of Wernicke-Korsakoff syndrome.2016

    • Author(s)
      Inaba, H., Kishimoto, T., Oishi, S., Nagata, K., Hasegawa, S., Watanabe, T., Kida, S.
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      Volume: 80 Pages: 2425-2436

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1224639

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hippocampal neurogenesis enhancers promote forgetting of remote fear memory after hippocampal reactivation by retrieval2016

    • Author(s)
      Ishikawa, R., Fukushima, H., Frankland, P.W., Kida, S.
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 5 Pages: e17464

    • DOI

      10.7554/eLife.17464.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] N-glycosylation in the hippocampus is required for the consolidation and reconsolidation of contextual fear memory.2016

    • Author(s)
      Inaba, H., Kai, D., Kida, S.
    • Journal Title

      Neurobiology of learning and memory

      Volume: 135 Pages: 57-65

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2016.06.018.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Noradrenergic modulation of dopamine release and pH shift in the mouse dorsal hippocampus and ventral striatum.2016

    • Author(s)
      Weitemier AZ and McHugh TJ.
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1657 Pages: 74-86

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2016.12.002.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Silencing CA3 disrupts temporal coding in the CA1 Ensemble.2016

    • Author(s)
      Middleton SJ and McHugh TJ.
    • Journal Title

      Nature Neuroscience

      Volume: 19 Pages: 945-951

    • DOI

      10.1038/nn.4311.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] op-Down Cortical Input during NREM Sleep Consolidates Perceptual Memory.2016

    • Author(s)
      Miyamoto D, Hirai D, Fung CCA, Inutsuka A, Odagawa M, Suzuki T, Boehringer R, Adaikkan C, Matsubara C, Matsuki N, Fukai T, McHugh TJ, Yamanaka A, Murayama M.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 352 Pages: 1315-1318

    • DOI

      10.1126/science.aaf0902.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CA3 synaptic silencing attenuates kainic acid induced seizures and hippocampal network oscillations2016

    • Author(s)
      Yu LMY, Polygalov D, Wintzer ME, Chiang MC, McHugh TJ.
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0003-16.2016.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた想起後の恐怖記憶制御に対する海馬の役割の解析2017

    • Author(s)
      長葭大海、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大(京都)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 恐怖記憶固定化に対するパルブアルブミン陽性ニューロンの役割2017

    • Author(s)
      矢部穂乃佳、石川理絵、喜田聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大(京都)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 社会的認知記憶課題を用いた新規性認識メカニズムの組織学的解析2017

    • Author(s)
      谷水俊之、喜田聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大(京都)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 記憶制御に対するビタミン群の役割2017

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      第99回(公社)日本栄養・食糧学会 関東支部シンポジウム「栄養とメンタルヘルス -栄養と心の健康のかかわり-」
    • Place of Presentation
      明治大学(東京)
    • Year and Date
      2017-03-04
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of Memory Retrieval by Hippocampal Circadian Clock2016

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      ZING Conferences ”Memory Mechanisms in Health and Disease”
    • Place of Presentation
      Tampa(USA)
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた想起後の恐怖条件付け文脈記憶制御に対する海馬の役割の解析2016

    • Author(s)
      長葭大海、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] Comparisons and discrimination of fear and extinction neurons at the molecular and cellular levels2016

    • Author(s)
      Rie ISHIKAWA, Satoshi KIDA
    • Organizer
      The 46th annual meeting of Society for neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego(USA)
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NMDA受容体阻害剤メマンチン投与による古い恐怖条件づけ記憶の忘却2016

    • Author(s)
      石川理絵、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      第26回日本健康医学会総会
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京)
    • Year and Date
      2016-11-12
  • [Presentation] Hippocampal circadian clock regulates time-dependent memory retrieval and spine morphology of CA1 neuron2016

    • Author(s)
      Mizuki MIYAHARA, Shunsuke HASEGAWA, Satoshi KIDA
    • Organizer
      2016 15th Annual MCCS meeting
    • Place of Presentation
      San Diego(USA)
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海馬操作によるトラウマ記憶の忘却促進2016

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      2016年医療心理懇話会
    • Place of Presentation
      フクラシア東京ステーション(東京)
    • Year and Date
      2016-11-02 – 2016-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of memory retrieval by forebrain clock2016

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      19th Korean Society for Brain and Neural Science (KSBNS) annual meeting Retention and modulation of long-term memory
    • Place of Presentation
      Seoul(Korea)
    • Year and Date
      2016-09-28 – 2016-09-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 想起後の恐怖記憶制御のメカニズムとPTSD2016

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会 合同年会 大会長合同企画 「記憶・情動の分子基盤破綻と精神疾患」
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2016-09-08 – 2016-09-10
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of fear memory after retrieval -mechanisms of transition from fear to safety-2016

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 転写因子CREB恒常的活性化による海馬ニューロンの形態変化2016

    • Author(s)
      芹田龍郎、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 恐怖記憶形成に対する海馬におけるカルパインの役割2016

    • Author(s)
      磯田喜市郎、間宮則、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 光遺伝学的手法を用いた恐怖条件付け文脈記憶に対する想起中の海馬活性化と不活性化の影響2016

    • Author(s)
      長葭大海、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 社会的認知記憶に基づく新規性認識機構の脳組織学的解析2016

    • Author(s)
      谷水俊之、福島穂高、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 扁桃体における恐怖ニューロンと消去ニューロンの同定2016

    • Author(s)
      石川理絵、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 恐怖記憶固定化及び再固定化に対する海馬におけるタンパク質糖鎖修飾の役割2016

    • Author(s)
      稲葉洋芳、甲斐大輔、櫻井雅弘、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 前脳領域時計機能よる記憶想起制御の分子機構2016

    • Author(s)
      長谷川俊介、細田浩司、張悦、太田美穂、岡田辰太郎、石川理絵、福島穂高、橋本謙二、Paul W. Frankland、Sheena A. Josselyn、喜田聡
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] Active transition from fear to safety2016

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      International Symposium on “Microendophenotype on psychiatric disorders” 「Cellular and Circuit Mechanisms underlying Psychiatric Disorders」
    • Place of Presentation
      横浜ワールドポーターズ(神奈川)
    • Year and Date
      2016-07-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of fear and extinction neurons2016

    • Author(s)
      Satoshi Kida
    • Organizer
      The 11th International Conference for Neurons and Brain Diseases, Vancouver 2016 -
    • Place of Presentation
      Vancouver(Canada)
    • Year and Date
      2016-07-14 – 2016-07-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 恐怖記憶の制御基盤とその制御に対する海馬の役割2016

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      日本睡眠学会第41回定期学術集会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京)
    • Year and Date
      2016-07-07 – 2016-07-08
    • Invited
  • [Presentation] Enhancement of forgetting remote contextual fear memory through increase in adult hippocampal neurogenesis in combination with reactivation of hippocampus by long-time memory recall2016

    • Author(s)
      Rie ISHIKAWA, Hotaka FUKUSHIMA, Satoshi KIDA
    • Organizer
      The 30th CINP World Congress
    • Place of Presentation
      Seoul(Korea)
    • Year and Date
      2016-07-03 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビタミンA情報伝達経路活性化による記憶能力向上の分子機構 Molecular Mechanisms of memory enhancement by activation of Vitamin A signaling pathway2016

    • Author(s)
      喜田 聡
    • Organizer
      日本栄養食糧学会
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学(兵庫)
    • Year and Date
      2016-05-13 – 2016-05-15
  • [Remarks] 他者を認識する社会記憶の神経メカニズムを解明~自閉症の病態解明・改善等へ期待~

    • URL

      http://www.nodai.ac.jp/news/article/17151/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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