齧歯類感覚系を対象とした、オキシトシンによる共感性応答の修飾機能解明

• Project/Area Number: 22KJ2968
• Project/Area Number (Other): 21J01705 (2021-2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2021-2022)
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 齋藤 優実 麻布大学, 動物応用科学科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: オキシトシン / オキシトシン受容体 / 共感 / 観察恐怖 / 情動弁別 / DREADD / 扁桃体中心核 / 前部帯状回 / 社会性行動 / 遺伝子改変マウス / 共感性 / 齧歯類 / 社会行動

Outline of Research at the Start

オキシトシンは他者との絆の形成や援助・向社会行動、コミュニティの形成といった社会性行動全般を司どる脳内物質であるが、その機能は多岐に渡り、各行動を担う神経メカニズムに関しては不明瞭な点が多い。マウスもまたオキシトシンの修飾を受けて社会性行動を変容することが知られており、また遺伝子改変モデル系統が作成されている。以上の背景により、本研究ではオキシトシンの脳内受容体を欠損させたり、人為的に操作できる遺伝子改変マウスを用いて、特に前部帯状回や扁桃体といった情動を司どる部位のオキシトシン受容体が他者に対する共感や興味と関連するか、その因果関係を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

最終年度では化学遺伝学的手法を用い、オキシトシン受容体（OTR）と共感性社会性行動の因果関係を証明した。2024年度上半期でDREADDシステムによる任意の局所的脳部位に人工受容体を発現させる手技を獲得した。脳部位としては、一年めの研究でオキシトシン受容体の発現が多く、かつ神経活動マーカー発現が認められた前部帯状回および扁桃体中心核を対象とした。OTR-creマウスのこれらの部位へのインジェクションを行い、人工受容体を発現させ、人為的にオキシトシン受容体陽性ニューロンの賦活化ないし抑制を実施した。
各種社会性行動のアッセイは二年めと同じくマウスの観察恐怖および情動弁別行動を対象とした。観察恐怖は観察する他者の電気ショックによって誘導された恐怖・ストレスのキューに反応し、自身も恐怖指標であるフリージングを増加させるという共感性行動である。また、情動弁別行動は、恐怖などの強い情動下にあるマウスとそうではないマウスのどちらによりテストマウスがインタラクションを示すかという、他者の情動状態に対する認知能力を測るテストである。DREADD実験により扁桃体中心核を人為的に賦活化させられたマウスは対照群、抑制群と比較し、情動弁別行動のみ顕著な差が見られた。一方前部帯状回に対する操作では、これらの社会性行動に変化は見られなかった。これらの結果から扁桃体中心核ではオキシトシン受容体が他者情動を受容し、社会性行動をもたらす一方、前部帯状回ではより複雑で他の経路による補填が働く可能性が考えられた。
研究期間全体を通じ、本研究はマウスを実験モデルとし、オキシトシン受容体と共感性社会性行動の相関・因果関係を明らかにした。オキシトシンはバソプレシンなど他の神経伝達物質と相補的に関係しあい、一貫して社会性を証明するのは難しい。しかしながら本研究では、この機能について因果関係を含め十分に証明ができたと言える。

Research Products

• [Presentation] Oxytocin receptor role for emotional contagion in Anterior cingulate or Amygdala (2024)
  • Author(s): Yumi Saito
  • Organizer: Society for Social neuroscience 2024 annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Oxytocin receptor knockout only involves social fear (2023)
  • Author(s): Yumi Saito
  • Organizer: 日本動物心理学会 第83回大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Oxytocin receptors are involved only in social fears and do not control fear-anxiety behavior themselves (2023)
  • Author(s): Yumi Saito
  • Organizer: Society for Social neuroscience 2023 annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] オキシトシン受容体の社会性行動制御機能の検討 (2022)
  • Author(s): 齋藤優実
  • Organizer: 第 35 回日本行動神経内分泌研究会
• [Presentation] Oxytocin receptors associated with empathic social behavior (2022)
  • Author(s): 齋藤優実
  • Organizer: 第82回日本動物心理学会
• [Presentation] Localization of oxytocin receptors for observational fear (2021)
  • Author(s): 齋藤優実
  • Organizer: 日本動物心理学会
  • Int'l Joint Research