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2012 Fiscal Year Annual Research Report

運動による抗うつ・抗不安効果と脳の可塑性に関する行動神経科学的研究

Research Project

Project/Area Number 22500612
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

北 一郎  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (10186223)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 壮  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 助教 (10431678)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords運動 / ストレス / うつ病 / 脳機能
Research Abstract

スポーツ活動や運動は、ストレスに関連した精神疾患(うつ病、認知症など)の予防・改善に多様な恩恵効果をもたらす。この背景には、脳の高い可塑性と運動との相互作用による神経系の適応応答の変化が関連している。これまでの臨床的研究から、ストレス性精神疾患の神経病態として、視床下部―下垂体―副腎皮質系(HPA軸)の過剰活性、モノアミン神経系の伝達異常、海馬神経細胞の脱落・萎縮などが報告されており、運動はこれらの脳部位の機能・構造を変化させることによってストレス性精神疾患の予防・改善に貢献するものと考えられる。しかし、この運動の癒し効果を発現する脳内神経機構や有効な運動条件については依然解明されていない。本研究では、運動の抗うつ・抗不安効果の神経機序について明らかにするため、脳幹―視床下部―海馬の相互関連に着目し、急性運動時に活性化する脳神経回路の機能的マッピングとその可塑性について探索することを目的とした。ターゲットとした脳部位は、中脳縫線核(セロトニン神経;抗うつ・抗不安に関連)、視床下部室傍核(CRF神経;HPA軸に関連)、さらに中脳縫線核から海馬へ投射する神経(可塑性に関連)とし、それぞれの神経活動と行動変容の運動強度依存性(低強度と高強度;乳酸性作業閾値以下と以上)について解析した。結果として、高強度運動はCRF神経の強い活動をひきおこし、うつ様行動を増加させる傾向にあった。一方の低強度運動は、CRF神経の活動を過剰に高めることなくセロトニン神経活動を賦活させ、うつ・不安様行動を減少させる傾向にあった。さらに、中脳縫線核から海馬へ投射する神経の活動は、低強度運動によって賦活される傾向にあった。以上のことから、運動による効果的な抗うつ・抗不安効果は低ストレスの運動(低強度運動)によってもたらされ、そのメカニズムとしてセロトニン神経の賦活化と海馬への神経性入力の関与が示唆された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Cessation of voluntary wheel running increases anxiety-like behavior and impairs adult hippocampal neurogenesis in mice2013

    • Author(s)
      Nishijima et al.
    • Journal Title

      Behavioral Brain Research

      Volume: 245 Pages: 34-41

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbr.2013.02.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Behavioral neuroscience of emotion and exercise2012

    • Author(s)
      Kita et al.
    • Journal Title

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      Volume: 1 Pages: 363-367

    • DOI

      10.7600/jpfsm.1.363

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corticotropin-releasing factor antagonist reduces activation of noradrenalin and serotonin neurons in the locus coeruleus and dorsal raphe in the arousal response accompanied by yawning behavior in rats2012

    • Author(s)
      Kubota et al.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 72 Pages: 316-323

    • DOI

      doi: 10.1016/j.neures.2012.01.001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stimulation of alpha2 adrenergic receptor in medial prefrontal cortex and basolateral amygdala impair a spatial decision-making task accompanied with differential effects on exploratory behavior2012

    • Author(s)
      Amemiya et al.
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 42nd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      20121013-20121017
  • [Presentation] Chemical stimulation of central nucleus of amygdala induces yawning response in rats2012

    • Author(s)
      Kubota et al.
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 42nd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      20121013-20121017
  • [Presentation] Voluntary Wheel Running that Enchances Neurogenesis does not Activate Microglia in the Mice Hippocampus2012

    • Author(s)
      Nishijima et al.
    • Organizer
      APS Intersociety Meeting: The Integrative Biology of Exercise VI
    • Place of Presentation
      Colorado, USA
    • Year and Date
      20121010-20121013
  • [Presentation] 4週間の自発走運動によるマウス脳神経活動の恒常的活性化2012

    • Author(s)
      西島壮ほか
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] ノルアドレナリン神経系の内側前頭前野を介した意思決定における探索行動への関与2012

    • Author(s)
      雨宮誠一朗ほか
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 扁桃体中心核刺激によるあくび反応2012

    • Author(s)
      久保田夏子ほか
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 長期間の自発走運動によって活性化する脳部位のマッピング2012

    • Author(s)
      西島壮ほか
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      20120914-20120916
  • [Presentation] 環境ストレスが運動学習および運動パフォーマンス発揮に及ぼす影響とその神経メカニズム2012

    • Author(s)
      細川万智ほか
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      20120914-20120916
  • [Presentation] 自発走運動がマウス海馬のミクログリア活性に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      玉田光ほか
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      20120914-20120916
  • [Presentation] 運動と脳の可塑性―行動神経科学的アプローチによる検討―2012

    • Author(s)
      北一郎
    • Organizer
      第63回日本体育学会、運動生理学分科会企画キーノートレクチャー
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      20120822-20120824
    • Invited
  • [Presentation] 運動強度特異的な縫線核セロトニン神経活動及び室傍核CRF神経活動と摂食行動との関連2012

    • Author(s)
      田村愛、北一郎
    • Organizer
      第20回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20120728-29
  • [Presentation] 肥満ラットにおける自発運動がストレスに関連した脳内神経活動に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      柳田信也、北一郎
    • Organizer
      第20回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20120728-29
  • [Remarks] 首都大学東京 行動生理学研究室

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/sport/personal/kita/kita.html

  • [Remarks] 行動生理学研究室 首都大学東京

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/behav-neurosci/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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