2020 Fiscal Year Annual Research Report
情動適応・変容における大規模神経機能ネットワーク動態の解明
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20H03556
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
勢力 薫 大阪大学, 薬学研究科, 招へい教員 (90802918)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 全脳イメージング / ストレス / 情動 / 共焦点顕微鏡 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数の時間枠において活動した神経細胞を、時間枠ごとに識別して標識するために構築したマウス（最初期遺伝子Fosの遺伝子座に薬物誘導型Cre組換え酵素とテトラサイクリン制御性トランス活性化因子を導入したマウス)を用いて、４ヒドロキシタモキシフェンまたはドキシサイクリン投与により細胞を標識可能か検証した。アデノ随伴ウイルスベクターを用いて、各レポーター遺伝子を導入した結果、各薬物投与によりいずれの遺伝子発現制御系を用いた蛍光標識も可能であることが分かった。各薬物を介した標識効率を同程度にするためには、薬物の濃度だけでなく、薬物の投与時期と環境刺激を負荷する時期の時間間隔など、より細かな検証が必要と考えられる。また、画像解析では、GPUを用いた画像処理により全脳画像の各視野の連結および蛍光シグナルの抽出に要する時間を約30%程度（HDDからの読み込み等、画像処理以外に要する時間も含む）削減することに成功した。マウス全脳をAllen mouse brain atlasに登録されている300程度の脳領域の解析に加えて、脳半球を区別し、必要に応じて左右差などについても検証可能な解析系を確立した。
また、解析方法の確立過程において、既存の神経活動レポーターマウスを用いた全脳解析をより詳細に実施し、ストレス暴露による神経活動の時間変化を個体間で比較した結果、単回の社会的敗北ストレスに比べて、繰返しストレス暴露により脳幹や視床下部に存在するいくつかの微小神経核に顕著な神経活動の亢進が認められた。新型コロナウイルスの影響を受けて、神経活動依存的な標識の条件を検証するための繰越を要したものの、解析法の確立過程においてストレスによる情動機能の変化に関わり得る候補脳領域を複数特定できたことから、2021年度に計画していた当該脳領域の詳細な役割の解析には大きな遅延なく移行できたと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルス感染症による影響を受けたものの、複数の遺伝子発現制御系を用いて細胞を多色標識可能であることが分かり、また、画像処理および解析についても、これまでに利用してきた解析法を精細化および高速化することが可能になったことから、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
構築したマウスを用いることで、活動した神経細胞を時期依存的に多色で標識できると考えられるものの、標識効率の調整にはより詳細な検証が必要と考えられる。薬物投与時期などを検証しつつ、並行して既存のレポーターマウスを用いた解析により特定した脳領域と、ストレス暴露における時間変化およびストレスによる情動行動の変化との関係について解析を進めていく予定である。
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[Journal Article] Oxytocin ameliorates impaired social behavior in a mouse model of 3q29 deletion syndrome2022
Author(s)
Takemoto T, Baba M, Yokoyama K, Kitagawa K, Nagayasu K, Ago Y, Seiriki K, Hayata-Takano A, Kasai A, Mori D, Ozaki N, Takuma K, Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa T.
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Journal Title
Molecular Brain
Volume: 15
Pages: 26
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Claustrum mediates bidirectional and reversible control of stress-induced anxiety responses.2022
Author(s)
Niu M, Kasai A, Tanuma M, Seiriki K, Igarashi H, Kuwaki T, Nagayasu K, Miyaji K, Ueno H, Tanabe W, Seo K, Yokoyama R, Ohkubo J, Ago Y, Hayashida M, Inoue KI, Takada M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Kaneko S, Okuno H, Yamanaka A, Hashimoto H.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 8
Pages: eabi6375
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Multiple alterations in glutamatergic transmission and dopamine D2 receptor splicing in induced pluripotent stem cell-derived neurons from patients with familial schizophrenia.2021
Author(s)
Yamamoto K, Kuriu T, Matsumura K, Nagayasu K, Tsurusaki Y, Miyake N, Yamamori H, Yasuda Y, Fujimoto M, Fujiwara M, Baba M, Kitagawa K, Takemoto T, Gotoda-Nishimura N, Takada T, Seiriki K, Hayata-Takano A, Kasai A, Ago Y, Kida S, Takuma K, Ono F, Matsumoto N, Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa T.
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Journal Title
Translational Psychiatry
Volume: 11
Pages: 548
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Intranasal oxytocin administration ameliorates social behavioral deficits in a POGZWT/Q1038R mouse model of autism spectrum disorder2021
Author(s)
Kitagawa K, Matsumura K, Baba M, Kondo M, Takemoto T, Nagayasu K, Ago Y, Seiriki K, Hayata-Takano A, Kasai A, Takuma K, Hashimoto R, Hashimoto H, Nakazawa T.
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Journal Title
Molecular Brain
Volume: 14
Pages: 56
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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