2017 Fiscal Year Annual Research Report
負に立ち向かうウィルパワーをつかさどる神経基盤の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation and Promotion of the Will-Dynamics |
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| Project/Area Number |
17H06062
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
田中 謙二 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (30329700)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 意欲 / 回避 / 線条体 / オペラント条件付け |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウィルパワーは、負の事象を回避する/すでに起きてしまった負の事象から脱出するという目的を果たすときにも駆動される。本課題では、これまであまり知られてこなかった「嫌なことから逃げるときに駆動されるウィルパワー」の神経基盤を明らかにすることを目的とした。
まず、負に立ち向かうウィルパワーをマウスで定量する評価系の構築に取り組んだ。嫌なこと（電気ショック）を回避するために、どれだけコストを払うのか、オペラント条件付けを利用した行動評価系を構築した。マウスは電気ショックを回避することを強化子としてレバーを押すことは無い。そのため、美味しい餌をとるための動機付けを利用して、餌とレバー押しを関連づけさせるオペラント条件付けを行った。次いで、トライアル開始から報酬獲得までの間中、ブザーが鳴るように設定した。要求されたレバー回数を押しきるとブザーが止むことを経験したマウスを電気ショックトライアルへ送った。ブザーがなり始めて60秒後から電気ショックを10秒与える。60秒間のブザー提示の間にレバーを押すことが出来ると、ブザー音が消え、電気ショックは回避できる。電気ショックが開始されたとしてもレバーを押すことが出来れば電気ショックが止まり、ブザー音も止まる。このようにして、電気ショックを回避する、電気ショックから脱出するためにレバーを押す、レバーを押すというコストをはらう実験系を確立した。この実験系をactive avoidance testと名付けた。
次に、active avoidance testとファイバーフォトメトリー法を組み合わせて、腹側線条体D2-MSNの神経活動変化を記録した。ショックを回避した直後にD2-MSNの活動が低下することが明らかになった。
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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
active avoidance testを確立したこと、test中の神経細胞活動を記録できたことから、2018年度の研究を順調に進めることが出来る。
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| Strategy for Future Research Activity |
嫌悪刺激を回避する場合の腹側線条体の活動、回避できなかったときの活動を記録する。さらにマウスをうつ状態にさせたときの回避行動、および回避行動中の神経活動を調べる。以上の研究を通じて、負のウィルパワーの神経基盤を明らかにしていく。
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[Journal Article] Near-infrared deep brain stimulation via upconversion nanoparticle-mediated optogenetics.2018
Author(s)
Chen S, Weitemier AZ, Zeng X, He L, Wang X, Tao Y, Huang AJY, Hashimotodani Y, Kano M, Iwasaki H, Parajuli LK, Okabe S, Teh DBL, All AH, Tsutsui-Kimura I, Tanaka KF, Liu X, McHugh TJ.
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Journal Title
Science
Volume: 359
Pages: 679-684
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Aberrant astrocyte Ca2+ signals "AxCa signals" exacerbate pathological alterations in an Alexander disease model.2018
Author(s)
Saito K, Shigetomi E, Yasuda R, Sato R, Nakano M, Tashiro K, Tanaka KF, Ikenaka K, Mikoshiba K, Mizuta I, Yoshida T, Nakagawa M, Mizuno T, Koizumi S.
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Journal Title
Glia
Volume: 66
Pages: 1053-1067
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Time-controllable Nkcc1 knockdown replicates reversible hearing loss in postnatal mice.2017
Author(s)
Watabe T, Xu M, Watanabe M, Nabekura J, Higuchi T, Hori K, Sato MP, Nin F, Hibino H, Ogawa K, Masuda M, Tanaka KF.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Hearing Loss Controlled by Optogenetic Stimulation of Nonexcitable Nonglial Cells in the Cochlea of the Inner Ear.2017
Author(s)
Sato MP, Higuchi T, Nin F, Ogata G, Sawamura S, Yoshida T, Ota T, Hori K, Komune S, Uetsuka S, Choi S, Masuda M, Watabe T, Kanzaki S, Ogawa K, Inohara H, Sakamoto S, Takebayashi H, Doi K, Tanaka KF, Hibino H.
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Journal Title
Front Mol Neurosci.
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Mitochondrial DNA Double-Strand Breaks in Oligodendrocytes Cause Demyelination, Axonal Injury, and CNS Inflammation.2017
Author(s)
Madsen PM, Pinto M, Patel S, McCarthy S, Gao H, Taherian M, Karmally S, Pereira CV, Dvoriantchikova G, Ivanov D, Tanaka KF, Moraes CT, Brambilla R.
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Journal Title
J Neurosci.
Volume: 37
Pages: 10185-10199
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Serotonin hormonally regulates lacrimal gland secretory function via the serotonin type 3a receptor.2017
Author(s)
Imada T, Nakamura S, Hisamura R, Izuta Y, Jin K, Ito M, Kitamura N, Tanaka KF, Mimura M, Shibuya I, Tsubota K.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] High-Speed and Scalable Whole-Brain Imaging in Rodents and Primates.2017
Author(s)
Seiriki K, Kasai A, Hashimoto T, Schulze W, Niu M, Yamaguchi S, Nakazawa T, Inoue KI, Uezono S, Takada M, Naka Y, Igarashi H, Tanuma M, Waschek JA, Ago Y, Tanaka KF, Hayata-Takano A, Nagayasu K, Shintani N, Hashimoto R, Kunii Y, Hino M, Matsumoto J, Yabe H, Nagai T, Fujita K, Matsuda T, Takuma K, Baba A, Hashimoto H.
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Journal Title
Neuron
Volume: 94
Pages: 1085-1100
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association of impaired neuronal migration with cognitive deficits in extremely preterm infants.2017
Author(s)
Kubo KI, Deguchi K, Nagai T, Ito Y, Yoshida K, Endo T, Benner S, Shan W, Kitazawa A, Aramaki M, Ishii K, Shin M, Matsunaga Y, Hayashi K, Kakeyama M, Tohyama C, Tanaka KF, Tanaka K, Takashima S, Nakayama M, Itoh M, Hirata Y, Antalffy B, Armstrong DD, Yamada K, Inoue K, Nakajima K.
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Journal Title
JCI Insight.
Volume: 2
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] OCD candidate gene SLC1A1/EAAT3 impacts basal ganglia-mediated activity and stereotypic behavior.2017
Author(s)
Zike ID, Chohan MO, Kopelman JM, Krasnow EN, Flicker D, Nautiyal KM, Bubser M, Kellendonk C, Jones CK, Stanwood G, Tanaka KF, Moore H, Ahmari SE, Veenstra-VanderWeele J.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 114
Pages: 5719-5724
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The balance between cathepsin C and cystatin F controls remyelination in the brain of Plp1-overexpressing mouse, a chronic demyelinating disease model.2017
Author(s)
Shimizu T, Wisessmith W, Li J, Abe M, Sakimura K, Chetsawang B, Sahara Y, Tohyama K, Tanaka KF, Ikenaka K.
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Journal Title
Glia
Volume: 65
Pages: 917-930
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ventrolateral Striatal Medium Spiny Neurons Positively Regulate Food-Incentive, Goal-Directed Behavior Independently of D1 and D2 Selectivity.2017
Author(s)
Natsubori A, Tsutsui-Kimura I, Nishida H, Bouchekioua Y, Sekiya H, Uchigashima M, Watanabe M, de Kerchove d'Exaerde A, Mimura M, Takata N, Tanaka KF.
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Journal Title
J Neurosci.
Volume: 37
Pages: 2723-2733
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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