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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Neural mechanism of will control by a newly identified mouse hypothalamic area PeFAH

Publicly Offered Research

Project AreaCreation and Promotion of the Will-Dynamics
Project/Area Number 17H06060
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

西 真弓  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (40295639)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords意欲 / 虐待 / Hikikomori / 薬理遺伝学 / 探索行動 / 新奇物体
Outline of Annual Research Achievements

近年、「虐待」や「Hikikomori」など劣悪な成育環境は、成人が患う多くの精神疾患において最高レベルの危険因子であるとも言われ、深刻な社会問題となっている。こうした劣悪な成育環境は意欲ややる気の劣化を引き起こすことが考えられているが、その神経基盤は明らかになっていない。本研究では、申請者らが最近見出した視床下部新規領域PeFAH (Perifornical area of anterior hypothalamus)は意欲を亢進するという仮説を立て、この領域を含む神経回路を光・化学遺伝学的手法によって制御し、意欲亢進の成立における可塑的・特異的な機序の解明を目指す。PeFAHは、室傍核と脳弓の間に位置し、Urocortin3 (Ucn3)とEnkephalin (Enk)を共発現するニューロンを含む。H29年度は、PeFAHのUcn3/Enkニューロン特異的にヒトM3ムスカリン様アセチルコリン受容体Dqを発現させ、CNOを投与して薬理遺伝学的にPeFAHを刺激した際の行動変化について、新奇物体/マウスに対する探索行動について解析した。その結果、マウスは、ホームケージ特異的に、鼻や前足で床敷きを特定の隅へ集めて高く盛り、壁を作るようなPiling行動を示した。これらマウスの不安をオープンフィールド、明暗箱、高架式十字迷路試験によって調べたが、いずれにおいても変化は認められなかった。一方、新奇物体試験では、物体に対するリスクアセスメントや、床敷き存在下では物体を埋めるDefensive buryingの亢進が見られ、潜在的脅威に対する反応が亢進していると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

Ucn3/Enkニューロンを活性化したマウスは、ホームケージ特異的に、鼻や前足で床敷きを特定の隅へ集めて高く盛り、壁を作るようなPiling行動を示した。これらマウスの不安行動には変化は認められなかった。一方、新奇物体試験では、物体に対するリスクアセスメントや、床敷き存在下では物体を埋めるDefensive buryingの亢進が見られ、潜在的脅威に対する反応が亢進していると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、PeFAHのUcn3/Enkニューロン特異的にM4ムスカリン様アセチルコリン受容体Di(hM4Di)を発現させたりジフテリアトキシンを注入し、PeFAHのUcn3/Enkニューロンを抑制した際のマウスの行動について解析する。さらに、PeFAHのUcn3やEnkが意欲の促進に関与することが確認されれば、これまでの申請者の研究によって報酬探索行動の低下が確認されている母子分離マウスを用いた実験を行う。母子分離したマウスにおいて、Ucn3/Enkニューロンの外側中隔内の神経線維投射域にUcn3やEnkを局所投与することによって、症状が改善するかを解析する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A newly defined area of the mouse anterior hypothalamus involved in septohypothalamic circuit: PeFAH (perifornical area of the anterior hypothalamus)2018

    • Author(s)
      Nishi M* and Horii-Hayashi N.
    • Journal Title

      Acta Histochem Cytochem

      Volume: 51 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1267/ahc.17030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insights from extracellular matrix studies in the hypothalamus: structural variations of perineuronal nets and discovering a new perifornical area of the anterior hypothalamus.2017

    • Author(s)
      Horii-Hayashi N*, Sasagawa T, Namikawa T, Nishi M.
    • Journal Title

      Anatomical Science International

      Volume: 92 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1007/s12565-016-0375-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of early life adverse experiments on the brain: implications from maternal separation.2017

    • Author(s)
      Nishi M*, Sasagawa T, Horii-Hayashi N
    • Journal Title

      Nihon Yakurigaku Zasshi.

      Volume: 149 Pages: 72-75

    • DOI

      10.1254/fpj.149.72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bone marrow stromal cell sheets may promote axonal regeneration and functional recovery with suppression of glial scar formation after spinal cord transection injury in rats.2017

    • Author(s)
      Okuda A*, Horii-Hayashi N, Sasagawa T, Shimizu T, Shigematsu H, Iwata E, Morimoto Y, Masuda K, Koizumi M, Akahane M, Nishi M, Tanaka Y.
    • Journal Title

      J Neurosurgery Spine

      Volume: 26(3) Pages: 388-395

    • DOI

      10.3171/2016.8.SPINE16250.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of Nitric Oxide Induced by Angiotensin II Receptor Type 1 Using Soluble Guanylate Cyclase beta1 Subunit Fused to a Yellow Fluorescent Protein, Venus.2017

    • Author(s)
      Tsuji Y, Ozawa K*, Komatsubara T, Zhao J, Nishi M, Yoshizumi M.
    • Journal Title

      J Fluoresc

      Volume: 27 Pages: 399-405

    • DOI

      10.1007/s10895-1968-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Reconstruction of the Perivascular Space in the Adult Mouse Neurohypophysis during an Osmotic Stimulation.2017

    • Author(s)
      Nishikawa K, Furube E, Morita-Takemura S, Horii-Hayashi N, Nishi M, Miyata S.
    • Journal Title

      J Neuroendocrinol.

      Volume: 29(2) Pages: -

    • DOI

      10.1111/jne.12456

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-term effects of maternal separation on reward seeking and dopamine D1 receptor expression via DNA methylation in female mice.2017

    • Author(s)
      Sasagawa T, Horii-Hayashi N, Okuda A, Hashimoto T, Azuma C, Nishi M*.
    • Journal Title

      Neurosci Lett

      Volume: 641 Pages: 33-39

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.01.025

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 視床下部新規領域 PeFAH の Urocortin3/Enkephalin 共発現ニューロンの機能.2018

    • Author(s)
      堀井謹子、西真弓
    • Organizer
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] 集団飼育環境における自閉症モデルマウスの行動解析.2018

    • Author(s)
      遠藤のぞみ、牧之段学、堀井謹子、杣山奈実、小森崇史、岸本年史、西真弓
    • Organizer
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] マウスにおける胎児期受動喫煙が摂食、情動行動に及ぼす影響.2018

    • Author(s)
      蜂谷奈都子、笹川誉世、堀井謹子、遠藤のぞみ、西真弓
    • Organizer
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] 新規行動解析システムによる社会的集団における自閉症モデルマウスの行動表現型解析2017

    • Author(s)
      遠藤のぞみ、牧之段学、堀井謹子、杣山奈実、小森崇史、岸本年史、西真弓
    • Organizer
      第93回日本解剖学会近畿支部学術集会
  • [Presentation] Neural networks between a newly identified perifornical area of the anterior hypothalamus and lateral septum: chemogenetic investigations for physiological roles of urocortin3/enkephalin co-expressing neurons.2017

    • Author(s)
      Mayumi Nishi
    • Organizer
      The 12th China-Japan Joint Seminar on Histichemistry and Cytochemistry.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ストレスの神経科学:コルチコステロイド受容体のリアルタイムイメージングから幼少期ストレスの研究まで.2017

    • Author(s)
      西真弓
    • Organizer
      第58回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Neural circuit controlling defensive active coping with inanimate threats.2017

    • Author(s)
      Noriko Horii, Takayo Sasagawa, Mayumi Nishi
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Book] スタンフォード神経生物学2017

    • Author(s)
      西真弓 翻訳(分担)
    • Total Pages
      705 (分担:387-424)
    • Publisher
      メデイカル・サイエンス・インターナショナル
    • ISBN
      978-4-89592-888-5

URL: 

Published: 2018-12-17  

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