Elucidation of neural mechanisms for negative emotion and its alteration under the pathological conditions: Study with focusing on the bed nucleus of the stria terminalis

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26290020
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 南 雅文 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20243040)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 脳・神経 / 薬理学 / 情動 / 不安 / 抑うつ / 分界条床核 / 扁桃体 / 腹側被蓋野

Outline of Annual Research Achievements

分界条床核は、内側前頭前野、海馬台、扁桃体、腕傍核などから入力を受け、様々な情報を統合し、情動や摂食、内分泌などの機能調節に重要な役割を果たしている。これまでの研究において、扁桃体から分界条床核に投射する神経路の活性化が不安情動を亢進させることを明らかにしてきた。本年度の研究では、神経細胞活性化マーカーであるc-Fos発現を指標とした組織学的解析により、本神経路における情報伝達に神経ペプチドであるCRFが関与していることを明らかにした。また、本神経路とは逆の分界条床核から扁桃体に投射する神経路の活性化が情動に及ぼす影響について、光遺伝学的手法を用いた行動解析により、分界条床核から扁桃体に投射する神経路の活性化によっても不安情動が亢進することを明らかにした。また、慢性疼痛モデル動物における分界条床核内神経情報伝達の可塑的変化のメカニズムに関する研究では、平成27年度の研究により、健常動物に比較し慢性疼痛モデル動物では、腹側被蓋野に投射する分界条床核神経細胞における自発性IPSCが増強していることを見いだしていたが、本年度に行った脳スライスパッチクランプ法を用いた電気生理学的解析により、慢性疼痛モデル動物では、視床下部外側核に投射する分界条床核神経細胞においても自発性IPSCが増強していることを明らかにした。さらに、これらのIPSC増強には、分界条床核内CRF神経情報伝達の亢進が関与していることを示唆するデータを得ている。以上の研究成果は、不安などの負情動生成の神経機構解明に貢献するとともに、不安障害やうつ病などの精神疾患の脳内メカニズム解明につながることが期待される。

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。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Activation of the NMDA receptor-neuronal nitric oxide synthase pathway within the ventral bed nucleus of the stria terminalis mediates the negative affective component of pain. (2017)
  • Author(s): Deyama, S., Sugano, Y., Mori, S., Amano, T., Yoshioka, M., Kaneda, K., Minami, M.
  • Journal Title: Neuropharmacology Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.neuropharm.2017.03.008.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Activation of adenylate cyclase-cyclic AMP-protein kinase A signaling by corticotropin-releasing factor within the dorsolateral bed nucleus of the stria terminalis is involved in pain-induced aversion. (2016)
  • Author(s): Kaneko, T., Kaneda, K., Ohno, A., Takahashi, D., Hara, T., Amano, T., Ide, S., Yoshioka, M., Minami, M.
  • Journal Title: Eur. J. Neurosci. Volume: 44 Pages: 2914-2924
  • DOI: 10.1111/ejn.13419.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Activation of the bed nucleus of the stria terminalis neusons projecting to the central amygdala induces anxiety-like behaviors (2017)
  • Author(s): 山内直紀、高橋大樹、長野雄介、天野大樹、南雅文
  • Organizer: 第90回薬理学会年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎県・長崎市）
  • Year and Date: 2017-03-15 – 2017-03-17
• [Presentation] Activation of neuronal projection from the central amygdala to the bed nucleus of the stria terminalis induces anxiety-like behaviors. (2017)
  • Author(s): 木村佳祐、長野雄介、山内直紀、南雅文
  • Organizer: 第90回薬理学会年会
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール（長崎県・長崎市）
  • Year and Date: 2017-03-15 – 2017-03-17
• [Presentation] 痛みによる不快情動生成における腹側分界条床核内の一酸化窒素の役割 (2016)
  • Author(s): 菅野矢耶、出山諭司、天野大樹、吉岡充弘、金田勝幸、南雅文
  • Organizer: 第67回日本薬理学会北部会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-09-30
• [Presentation] 不安情動における分界条床核からの投射神経路の役割 (2016)
  • Author(s): 山内直紀、長野雄介、高橋大樹、天野大樹、南雅文
  • Organizer: 第67回日本薬理学会北部会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-09-30
• [Presentation] Alteration of the effects of corticotropin-releasing factor on synaptic transmission in the dorsolateral bed nucleus of the stria terminalis of chronic pain model rats (2016)
  • Author(s): Daiki Takahashi, Taiju Amano, Masabumi Minami
  • Organizer: 30th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2016-07-03 – 2016-07-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The neurons in the dorsolateral bed nucleus of the stria terminalis are sorted by neuronal firing types and projection pattern. (2016)
  • Author(s): Naoki Yamauchi, Yusuke Nagano, Daiki Takahashi, Taiju Amano, Masabumi Minami
  • Organizer: 30th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2016-07-03 – 2016-07-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 慢性疼痛モデルラットでの背外側分界条床核内シナプス情報伝達に対するCRF作用の変調 (2016)
  • Author(s): 髙橋大樹、天野大樹、南雅文
  • Organizer: 第46回日本神経精神薬理学会年会
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2016-07-02 – 2016-07-03
• [Presentation] 背外側分界条床核における神経細胞は神経発火タイプと投射先によって分類される (2016)
  • Author(s): 山内直紀、長野雄介、高橋大樹、天野大樹、南雅文
  • Organizer: 第46回日本神経精神薬理学会年会
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2016-07-02 – 2016-07-03
• [Presentation] 神経障害性疼痛モデルラットにおける背外側分界条床核内シナプス情報伝達に対するCRF作用の変化 (2016)
  • Author(s): 髙橋大樹、天野大樹、南雅文
  • Organizer: 第38回日本疼痛学会
  • Place of Presentation: 道立道民活動センターかでる2.7（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-06-24 – 2016-06-25
• [Remarks] 北海道大学大学院薬学研究院 医療薬学部門 医療薬学分野 薬理学研究室
  • URL: http://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuri/index.html