2021 Fiscal Year Annual Research Report
認知学習と精神疾患病態の臨界期におけるドーパミン神経伝達機構の解析
Publicly Offered Research
Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
Project/Area Number |
21H05694
|
Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
疋田 貴俊 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70421378)
|
Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
|
Keywords | 精神疾患 / 臨界期 / 社会的孤立 / 遺伝-環境相互作用 / ドーパミン / 大脳基底核 |
Outline of Annual Research Achievements |
精神疾患は遺伝-環境相互作用により発症する複合疾患である。精神症状の発症には臨界期が存在し、思春期での社会相互作用などが環境要因として関与している。精神疾患病態として神経回路の可塑性変化が想定されているが、遺伝-環境相互作用によりどのように神経回路動態が変化するかはわかっていない。そこで本研究では、臨界期での社会的孤立ストレスにより発症する精神疾患遺伝モデルマウスを用いて、神経回路病態を明らかにすることを目的とした。精神疾患との関与が示唆されているKPNA1遺伝子を遺伝要因として、Kpna1ノックアウトマウスの行動解析を行った。Kpna1ノックアウトマウスは高架十字迷路試験での不安行動の減少と新規物体認識試験での認知障害を示した。さらにKpna1ノックアウトマウスに生後5-8週齢での社会的孤立ストレスを加えることによって、抑制性回避試験での忌避行動の障害とプレパルスインヒビション試験における感覚運動ゲーティング障害を呈した。このことはKpna1ノックアウトマウスが臨界期での社会的孤立ストレスにより発症する精神疾患モデルであることを示している。 次に、大脳基底核神経回路において、腹側被蓋野からのドーパミン入力を受けている神経核のドーパミン動態を解析した。側坐核の神経細胞にドーパミンセンサー蛋白質GRABDAをAAVベクターにより発現させ、報酬行動中のマウスの側坐核におけるGRABDAの蛍光強度変化をファイバーフォトメトリ法を用いて測定した。これにより側坐核ドーパミン動態が報酬予測誤差をコードしていることを示した。今後、ドーパミン動態と大脳基底核神経回路に着目し、精神疾患の発症における臨界期機構の解明へとつなげる。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
臨界期での社会的孤立ストレスにより発症する精神疾患モデルを確立した。また、ファイバーフォトメトリ法により、大脳基底核のドーパミン動態測定法を確立した。
|
Strategy for Future Research Activity |
臨界期での社会的孤立ストレスにより発症する精神疾患モデルの認知学習中のドーパミン動態を測定する。また、認知学習における大脳基底核神経回路特異的なカルシウムイメージングを行う。
|
-
-
-
-
[Journal Article] Vrk2 deficiency elicits aggressive behavior in female zebrafish2022
Author(s)
Umeda Ryohei、Teranishi Hitoshi、Hada Kazumasa、Shimizu Nobuyuki、Shiraishi Hiroshi、Urushibata Hirotaro、Lai Shaohong、Shide Masahito、Carrasco Apolinario Magdeline E.、Higa Ryoko、Shikano Kenshiro、Shin Toshitaka、Mimata Hiromitsu、Hikida Takatoshi、Hanada Toshikatsu、Hanada Reiko
-
Journal Title
Genes to Cells
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-