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2014 Fiscal Year Research-status Report

経頭蓋磁気刺激による気分変調に伴う脳活動の変化のPET測定-霊長類モデル研究

Research Project

Project/Area Number 26560455
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

筒井 健一郎  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (90396466)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 拓也  国立研究機関法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, ユニットリーダー (50372115)
尾上 浩隆  国立研究機関法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, グループディレクター (80214196)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsサルうつ病モデル / 経頭蓋磁気刺激
Outline of Annual Research Achievements

マカクザルうつ病モデルを確立するため、行動を客観的に評価するための方法を策定した。行動の評価としては、ケージやモンキーチェア内での自然行動の観察と、課題遂行行動の評価の2本立てで行うこととした。自然行動の観察では、食欲、自発運動量、視線の方向、姿勢などをビデオ撮影して評価することとした。一方、行動課題としては、報酬量や遅延時間の異なるボタン押し課題を行わせ、意欲の指標としてボタン押しの反応時間(reaction time, RT)を計測することとした。健常ザルで予備実験を行ったところ、報酬量が大きく、遅延時間が短いほど、RT が短くなる傾向が得られ、意欲の指標として適切であることが確認された。
一方、覚醒ザルに経頭蓋磁気刺激を行うための実験プロトコルの策定も行った。頭蓋上のコイルの位置を正確に設定するための、コイルホルダ・スライダーを新たに開発し、導入した。これにより、頭蓋上で X軸(水平軸)およびY軸(矢状軸)方向にミリ単位の精度でコイルの位置を設定できるようになった。TMSが刺激部位の機能に及ぼす影響について、遅延反応課題を用いて評価を行った。オフライン・低頻度(1Hz)の刺激を行い、その後に遅延反応課題を行わせると、刺激部位を破壊した時と同様の行動の障害が認められた。したがって、低頻度のTMSの皮質機能への効果は、抑制的であることが確認された。また、刺激強度を変化させる実験によって、刺激強度が強いほど抑制効果が強いことが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

覚醒したサルにTMSを施し、その後の行動を客観的に評価する体制が整った。

Strategy for Future Research Activity

TMSによって情動状態(特に意欲)を操作できることを実証したうえで、正常なサル、および、TMSによって情動・気分が変調したサルについて、脳機能イメージングを行い、TMSによる局所刺激が、脳全体の神経ネットワークの活動バランスにどのように影響を与えているのかを分析する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Dopaminergic and serotonergic modulation of anterior insular and orbitofrontal cortex function in risky decision making.2015

    • Author(s)
      Ishii H, Ohara S, Tobler PN, Tsutsui KI, Iijima T.
    • Journal Title

      Neurosci Res

      Volume: 92 Pages: 53-61

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.11.009.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The effect of inactivation of prefrontal cortex on immediate behavioral adaptation in group reversal2015

    • Author(s)
      Hosokawa T, Nakamura S, Matsui Y, Yamada M, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      1st International Brain Stimulation Conference
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-03-02
  • [Presentation] Different roles of the monkey dorsolateral prefrontal, premotor and posterior parietal cortices in a2015

    • Author(s)
      Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      1st International Brain Stimulation Conference
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-03-02
  • [Presentation] Functional segregation of prefrontal and premotor cortices in a delayed response task: An rTMS study2014

    • Author(s)
      Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Involvement of dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex in behavioral adaptation to group2014

    • Author(s)
      Hosokawa T, Nakamura S, Matsui Y, Yamada M, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Sustained activity in mPFC of head-fixed rats performing delayed response task2014

    • Author(s)
      Tateyama Y, Oyama K, Omori K, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Deleting G protein of rabies virus vector enhances transgene expression level via decreased cell2014

    • Author(s)
      Sato S, Ohara S, Tsutsui KI, Iijima T
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] Dopaminergic and serotonergic modulation of anterior insular and orbitofrontal cortex in risky2014

    • Author(s)
      Ishii H, Ohara S, Kaizu Y, Tobler PN, Tsutsui KI, Iijima T
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-18
  • [Presentation] Topographical organization of multisynaptic inputs to the hippocampus: Dual transsynaptic tracing2014

    • Author(s)
      Ohara S, Sato S, Tsutsui KI, Witter MP, Iijima T
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-15
  • [Presentation] 遅延反応課題遂行中のラット頭頂連合野における感覚情報と運動情報2014

    • Author(s)
      舘山 幸菜 小山 佳 大森 和音 飯島 敏夫 筒井 健一郎
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-13
  • [Presentation] rTMSを用いた機能阻害によって明らかになった遅延反応課題における大脳皮質諸領野の役割分担2014

    • Author(s)
      中村 晋也 細川 貴之 飯島 敏夫 筒井 健一郎
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-13
  • [Presentation] グループ逆転課題遂行中のサル前頭連合野におけるカテゴリ情報の表現2014

    • Author(s)
      細川 貴之 中村 晋也 山田 宗和 飯島 敏夫 筒井 健一郎
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-12
  • [Presentation] 狂犬病ウイルスベクターを用いたラット海馬歯状回への投射経路の解析2014

    • Author(s)
      大原 慎也 佐藤 翔 筒井 健一郎 Witter Menno P 飯島 敏夫
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-09-12
  • [Presentation] Investigating the functional specialization within the monkey neocortex using TMS2014

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      Magstim Neuroscience Conference 2014
    • Place of Presentation
      Oxford, UK
    • Year and Date
      2014-05-10
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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