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
| Project Area | Unraveling micro-endophenotypes of psychiatric disorders at the molecular, cellular and circuit levels. |
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| Project/Area Number |
24116008
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
喜田 聡 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (80301547)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| 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 |
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| 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。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[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.
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Journal Title
J. Neurosci.
Volume: 37
Pages: 4103-4116
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[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.
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Journal Title
Brain Behav. Immun.
Volume: 59
Pages: 313-321
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[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.
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Journal Title
Biosci. Biotechnol. Biochem.
Volume: 80
Pages: 2425-2436
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[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.
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Journal Title
Science
Volume: 352
Pages: 1315-1318
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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