光遺伝学を用いた衝動性における内側前頭前野腹側部－側坐核経路の役割の解明

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14J40100
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 木村 生 慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Keywords: 衝動性 / 意欲

Outline of Annual Research Achievements

最終年度は「内側前頭前野腹側部のD1受容体発現神経細胞は側坐核のドパミン遊離を抑制することで、衝動的行動を制御しているのか？」に取り組んだ。
まずは、内側前頭前野→側坐核経路が、餌を強化因子としたオペラント行動中にどのような活動パターンを取るのかを、ファイバーフォトメトリー法を用いて調べた。その結果、内側前頭前野腹側部→側坐核経路は試行の開始、行動の出力の際に集合カルシウム活動が増加することが分かった。この結果をもとに、オプトジェネティクス法を用いて内側前頭前野腹側部→側坐核経路を試行の開始、行動の出力のタイミングで抑制したところ、パフォーマンスの変化は認められなかった。この結果から、内側前頭前野腹側部→側坐核経路全体を操作しても衝動的行動への影響がないであろうことが示唆された。この結果は、内側前頭前野腹側部のD1受容体発現神経細胞に限った際に行動変化がみられる期待を高めるものである。
また、初年度・次年度で取り組んできた、外側側坐核および内側側坐核に分布するD2受容体保持細胞の意欲的行動における役割に関する一連の研究成果を最終年度にNature communications [Tsutsui-Kimura & Takiue et al., Nat Commun. 2017 Feb 1;8:14304. doi: 10.1038/ncomms14304.]および The Journal of Neuroscience[Natsubori & Tsutsui-Kimura et al., J Neurosci. 2017 Mar 8;37(10):2723-2733. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3377-16.2017.]で報告することができた。

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

• [Journal Article] Neurons Positively Regulate Food-Incentive, Goal-Directed Behavior Independently of D1 and D2 Selectivity. (2017)
  • Author(s): Natsubori A, Tsutsui-Kimura I*, Nishida H, Bouchekioua Y, Sekiya H, Uchigashima M, Watanabe M, de Kerchove d'Exaerde A, Mimura M, Takata N, Tanaka KF.
  • Journal Title: J. Neurosci Volume: ８ Pages: 2723-2733
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3377-16.2017.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dysfunction of ventrolateral striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons impairs instrumental motivation. (2017)
  • Author(s): Tsutsui-Kimura I, Takiue H, Yoshida K, Xu M, Yano R, Ohta H, Nishida H, Bouchekioua Y, Okano H, Uchigashima M, Watanabe M, Takata N, Drew MR, Sano H, Mimura M, Tanaka KF.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 8 Pages: 14304
  • DOI: 10.1038/ncomms14304.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 目的指向型行動における腹側線条体カルシウム振動の役割 (2017)
  • Author(s): 木村 生
  • Organizer: 第94回日本薬理学会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎県長崎市）
  • Year and Date: 2017-03-28 – 2017-03-30
  • Invited
• [Presentation] 線条体投射型神経細胞は目的指向型行動の開始および継続に必須である. (2017)
  • Author(s): 木村 生
  • Organizer: 第90回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • Year and Date: 2017-03-15 – 2017-03-17
• [Presentation] Striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons represent a key domain of apathy pathogenesis. (2016)
  • Author(s): Tsutsui-Kimura I.
  • Organizer: ACNP 2016
  • Place of Presentation: ハリウッド（アメリカ）
  • Year and Date: 2016-12-04 – 2016-12-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳深部神経活動記録から見えてきた意欲にまつわる神経基盤 (2016)
  • Author(s): 木村 生
  • Organizer: 第8回光操作研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学三田キャンパス（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-09-29 – 2016-09-30
• [Presentation] A new paradigm for evaluating an avoidance motivation (2016)
  • Author(s): 木村 生
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-07-20 – 2016-07-22
• [Presentation] Apathy and striatal dopamine receptor type 2-expressing medium spiny neurons. (2016)
  • Author(s): Tsutsui-Kimura I.
  • Organizer: CINP 2016
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2016-07-02 – 2016-07-05
  • Int'l Joint Research