感情障害の病態とEmotional Neuroplasticityに関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14390037
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 山脇 成人 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40230601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加賀屋 有行 広島国際大学, 医療福祉学部, 教授 (60274065) ; 岡本 泰昌 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (70314763) ; 森信 繁 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (30191042)
• Keywords: 感情障害 / うつ病 / 双極性障害神経可塑性神経可塑性 / 神経可塑性 / 動物モデル / ストレス脆弱性 / 母子分離 / 前頭前野

Research Abstract

本研究では、近年急増している自殺の背景に存在するうつ病や双極性障害などの感情障害の病態の分子基盤を解明することを目的としている。神経可塑性変化は記憶や学習に関して重要な役割を演じていることが報告されているが、感情制御にも密接に関連していることが想定され、Emotional Neuroplasticityと呼ばれている。感情障害の病態として、1)細胞内Ca^<2+>を関連遺伝子異常→2)ストレスによる細胞内情報伝達関連遺伝子の修飾→3)細胞内Ca^<2+>動員亢進→4)Eotional Neuroplasticityの異常→5)感情制御機構の破綻→6)感情障害の発症という過程を想定しており、本年度は以下の結果を得た。
1)母子分離によるラット海馬機能の変化とその修復機構に関する検討
生後2日〜22日まで母子分離させたSDラットに成熟後(約7週齢)に断頭して海馬切片を作製し、fura-2AMを用いてノルアドレナリン(NA)作動薬による細胞内Ca^<2+>動態の変化を検討した。また、母子分離後に良好な環境で飼育することでこれらの変化が回復するかについて検討した。その結果、母子分離は歯状回顆粒細胞層とCA3錐体細胞層におけるNA刺激性細胞内Ca^<2+>上昇を抑制した。母子分離後の良好な飼育環境はCA3錐体細胞層における変化を回復した。この結果は、母子分離という生育環境が海馬神経のNeuroplasticityに影響を及ぼし、これが成熟後のストレス脆弱性を形成し、感情障害の病態に関連している可能性が示唆された。また、母子分離によるNeuroplasticityの変化はその後の良好な飼育環境で修復可能であることも推測された。
2)感情障害の脳機能画像解析研究
情動回路として扁桃体、海馬などの大脳辺縁系とそれを制御している大脳皮質前頭前野の関連が明らかにされつつある。本研究ではfMRIを用いて感情を制御している脳内機構を解明することを目的としている。本年度は、衝動性に焦点を当てて健常成人を対象として検討した。衝動制の評価はBSI-11を、脳賦活課題には行動抑制をみるGo/No-Go課題を用いて、衝動性に関連する脳領域を同定した。その結果、行動抑制には右半球の神経回路が関与し、そのうち右中前頭回(背外側前頭前野)の反応性は衝動性と負の相関があることが判明した。つまり、この脳同部位の活動が低いと衝動性が高いということになり、衝動性の客観的評価が可能となった。感情障害においては、双極性障害の躁状態では衝動性の亢進が認められるが、うつ病性障害でも自殺という衝動的行動が認められ、感情制御において背外側前頭前野が重要な役割を演じていることが明らかとなった。
今後は海馬-背外側前頭前野の相互関係およびその部位における細胞内情報伝達機能について検討し、感情障害の病態におけるEmotional Neuroplasticityをさらに解明していきたい。

Research Products

• [Publications] Okada, G.: "Attenuated left prefrontal activation during a verbal fluency task in patients with depression"Neuropsychobiology. 47. 21-26 (2003)
• [Publications] Inoue, S.: "Factors related to patient's mental adjustment to breast cancer : patient characteristics and family functioning"Supportive Care in Cancer. 11. 178-184 (2003)
• [Publications] Ueda, K.: "Brain activity during expectancy of emotional stimuli : an fMRI study"Neuroreport. 14. 51-55 (2003)
• [Publications] Tsuji, S.: "Lithium, but not valproate, induces the serine/threonine phosphatase activity of protein phosphatase 2A in the rat brain, without affecting its expression"Journal of Neural Transmission. 110. 413-425 (2003)
• [Publications] Katagiri, H.: "Effect of repeated treatment with lamotrigine on locomotor activity and on DOI-elicited wet dog shakes in rats"Biogenic Amines. 17. 149-159 (2003)
• [Publications] Matsuoka, Y.: "A volumetric study of amygdala in cancer survivors with intrusive recollections"Biological Psychiatry. 54. 736-743 (2003)
• [Publications] Morinobu, S.: "Influence of immobilization on stress on the expression and phosphatase activity of protein phosphatase 2A in the rat brain"Biological Psychiatry. 54. 1060-1066 (2003)
• [Publications] Kagaya, A.: "Mood disturbance and neurosteroids in women with breast cancer"Stress and Health. 19. 227-231 (2003)
• [Publications] Shirao, N.: "Temporomesial activation in young females assosiated with unpleasant words concerning body image"Neuropsychobiology. 48. 136-142 (2003)
• [Publications] Tanaka, S.: "Different cortico-basal ganglia loops specialize in reward prediction on different time scales"Neural Information Processing Systems. (in press).
• [Publications] Asahi, S.: "Negative correlation between right prefrontal activity during response inhibition and impulsiveness : A fMRI study"European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. (in press).
• [Publications] Suenaga, T.: "Influence of immobilization stress on the levels of CaMKII and phospho-CaMKII in the rat hippocampus"International Journal of Neuropsychopharmacology. (in press).