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2021 Fiscal Year Annual Research Report

覚醒剤急性中毒によって異常行動が発現する病態生理機構のマルチスケール解析

Publicly Offered Research

Project AreaConstructive understanding of multi-scale dynamism of neuropsychiatric disorders
Project/Area Number 21H00212
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

高田 則雄  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50415212)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywordsドーパミン / 光ファイバー測光装置 / マウス / fMRI
Outline of Annual Research Achievements

精神刺激薬は濃度依存的に定型的な異常行動を誘発する。たとえば低用量の覚醒剤を急性投与するとマウスは走り回るが(移所運動量の増加)、高用量では1か所に留まって舐める、嗅ぐなどを強迫的に繰り返す(常同行動)。同一の薬剤が異なる病態を生じる仕組みは何か?覚醒剤は線条体のドーパミン(DA)濃度を上昇させる。申請者は独自に開発した「光ファイバー測光装置」を活用してマウス線条体の細胞外DA濃度の計測に成功した。
初年度である令和3年度には、覚醒剤投与後の異常行動とDA動態との同時計測に成功した。覚醒剤濃度に依存した現象を見いだした。また光ファイバー測光装置によるDA計測とMRI撮像との同時計測を実現する光学系の設計と構築に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究計画通りに覚醒剤投与後の異常行動の種類と、線条体のドーパミン濃度変動とを対応付けることに成功した。その上、覚醒剤投与後のfMRI撮像にも成功しているため。

Strategy for Future Research Activity

光ファイバー測光装置によるDA計測と、fMRIによる全脳活動計測との同時計測系の構築を完成させる。覚醒剤濃度に応じたDA動態と全脳活動との対応関係を解明する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Rhythmic activation of excitatory neurons in the mouse frontal cortex improves the prefrontal cortex mediated cognitive function2022

    • Author(s)
      Hazra Debabrata、Yoshinaga Satoshi、Yoshida Keitaro、Takata Norio、Tanaka Kenji F、Kubo Ken-ichiro、Nakajima Kazunori
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 32 Pages: 5243~5258

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dysfunction of parvalbumin-expressing cells in the thalamic reticular nucleus induces cortical spike-and-wave discharges and an unconscious state2022

    • Author(s)
      Abdelaal Manal S.、Midorikawa Mitsuharu、Suzuki Toru、Kobayashi Kenta、Takata Norio、Miyata Mariko、Mimura Masaru、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Brain Communications

      Volume: 4 Pages: fcac010

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcac010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chronic social defeat stress impairs goal-directed behavior through dysregulation of ventral hippocampal activity in male mice2021

    • Author(s)
      Yoshida Keitaro、Drew Michael R.、Kono Anna、Mimura Masaru、Takata Norio、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology

      Volume: 46 Pages: 1606~1616

    • DOI

      10.1038/s41386-021-00990-y

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Flexible annotation atlas of the mouse brain: combining and dividing brain structures of the Allen Brain Atlas while maintaining anatomical hierarchy2021

    • Author(s)
      Takata Norio、Sato Nobuhiko、Komaki Yuji、Okano Hideyuki、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 6234

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85807-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical manipulation of local cerebral blood flow in the deep brain of freely moving mice2021

    • Author(s)
      Abe Yoshifumi、Kwon Soojin、Oishi Mitsuhiro、Unekawa Miyuki、Takata Norio、Seki Fumiko、Koyama Ryuta、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Masamoto Kazuto、Tomita Yutaka、Okano Hideyuki、Mushiake Hajime、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 36 Pages: 109427~109427

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109427

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The dopamine dip amplitude is a quantitative measure of disappointment2021

    • Author(s)
      Shikano Yu、Yagishita Sho、Tanaka Kenji F.、Takata Norio
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 20210723 Pages: 1~53

    • DOI

      10.1101/2021.07.23.453499

  • [Journal Article] Oscillatory population-level activity of dorsal raphe serotonergic neurons sculpts sleep structure2021

    • Author(s)
      Kato Tomonobu、Mitsukura Yasue、Yoshida Keitaro、Mimura Masaru、Takata Norio、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 20211120 Pages: 1~45

    • DOI

      10.1101/2021.11.19.469231

  • [Presentation] A novel oscillatory activity of the thalamic reticular nucleus and its relation to resting state networks of the brain2021

    • Author(s)
      Norio Takata
    • Organizer
      ISMRM 28th annual meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GRABセンサーを用いたオペラント条件付け中の腹外側線条体ドーパミン濃度変化の解析2021

    • Author(s)
      鹿野悠、田中謙二、高田則雄
    • Organizer
      第44回日本神経科学会
  • [Presentation] 全脳と微小神経核の活動同時可視化による脳領域間機能的結合性の解析2021

    • Author(s)
      高田則雄、小牧裕司、三村將、岡野栄之、田中謙二
    • Organizer
      第49回可視化情報シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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