チック症の発現機序を紐解く-光イメージング法を用いたアプローチ-

• 研究課題/領域番号: 18K06852
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分48020:生理学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 橘 吉寿 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (50373197)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 大脳基底核 / 線条体 / GABA / 不随意運動 / 情動 / 運動 / 2光子顕微鏡イメージング / 光遺伝学

研究成果の概要

チックとは、反復性の動作を示す運動チックと奇声を発する音声チックから成るが、その病態に関しては明らかでない。線条体における異常興奮がチックの本態であるという仮説のもと、マウス線条体へのGABA受容体拮抗薬注入により、一過性の筋収縮を示すチック症状を呈するモデルマウスを作製することに成功した。さらに、c-Fos蛋白の免疫染色を行うことで、症状発現時の活性化脳部位を検討した結果、一次運動野に加え、扁桃体、帯状皮質、島皮質といった情動機能に関与する辺縁系脳部位の活性化を観察した。このことから、チックは運動のみならず情動に関連する脳領域のネットワーク異常に起因する疾患であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トゥレット症候群に代表されるように、運動チックや音声チックを患い、薬物療法、認知行動療法が奏功しない患者が数多くいる。その理由として、チック症の神経生理学的な病態メカニズムが明らかになっていないことが挙げられる。本研究において、大脳基底核の機能異常を起因とし、情動と運動をつなぐ神経ネットワークの情報処理の異常からチック症状が惹起されうることが明らかとなった。本研究成果は、生活上の困難さやハンディキャップを持ったまま社会生活を送らざるをえないチック症患者にとって、症状を緩和させる新たな治療法の開発に大いに役立つと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Pain induces stable, active microcircuits in the somatosensory cortex that provide a new therapeutic target. (2021)
  • 著者名/発表者名: Okada T, Kato D, Nomura Y, Obata N, Quan X, Morinaga A, Yano H, Guo Z, Aoyama Y, Tachibana Y, Moorhouse AJ, Matoba O, Takiguchi T, Mizobuchi S and Wake H
  • 雑誌名: Sci Adv 巻: 7 号: 12 ページ: 8261-8261
  • DOI: 10.1126/sciadv.abd8261
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Widespread corticopetal projections from the oval paracentral nucleus of the intralaminar thalamic nuclei conveying orofacial proprioception in rats (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Yumi, Mizuno Yuka, Haque Tahsinul, Sato Fumihiko, Furuta Takahiro, Oka Ayaka, Moritani Masayuki, Bae Yong Chul, Yamashiro Takashi, Tachibana Yoshihisa, Yoshida Atsushi
  • 雑誌名: Brain Structure and Function 巻: 226 号: 4 ページ: 1115-1133
  • DOI: 10.1007/s00429-021-02228-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Proprioceptive thalamus receiving forelimb and neck muscle spindle inputs via the external cuneate nucleus in the rat (2020)
  • 著者名/発表者名: Uemura Yume、Haque Tahsinul、Sato Fumihiko、Tsutsumi Yumi、Ohara Haruka、Oka Ayaka、Furuta Takahiro、Bae Yong Chul、Yamashiro Takashi、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
  • 雑誌名: Brain Structure and Function 巻: 225 号: 7 ページ: 2177-2192
  • DOI: 10.1007/s00429-020-02118-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ascending projection of jaw-closing muscle-proprioception to the intralaminar thalamic nuclei in rats. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sato F, Kado S, Tsutsumi Y, Tachibana Y, Ikenoue E, Furuta T, Uchino K, Bae YC, Uzawa N, Yoshida A.
  • 雑誌名: Brain Research 巻: - ページ: 146830-146830
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2020.146830
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Oral splint ameliorates tic symptoms in patients with tourette syndrome (2019)
  • 著者名/発表者名: Murakami Jumpei、Tachibana Yoshihisa、Akiyama Shigehisa、Kato Takafumi、Taniguchi Aya、Nakajima Yoshiaki、Shimoda Mao、Wake Hiroaki、Kano Yukiko、Takada Masahiko、Nambu Atsushi、Yoshida Atsushi
  • 雑誌名: Movement Disorders 巻: 34 号: 10 ページ: 1577-1578
  • DOI: 10.1002/mds.27819
  • NAID: 120006799316
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dual microglia effects on blood brain barrier permeability induced by systemic inflammation (2019)
  • 著者名/発表者名: Haruwaka Koichiro、Ikegami Ako、Tachibana Yoshihisa、Ohno Nobuhiko、Konishi Hiroyuki、Hashimoto Akari、Matsumoto Mami、Kato Daisuke、Ono Riho、Kiyama Hiroshi、Moorhouse Andrew J.、Nabekura Junichi、Wake Hiroaki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 号: 1 ページ: 5816-5816
  • DOI: 10.1038/s41467-019-13812-z
  • NAID: 120006786954
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Motor learning requires myelination to reduce asynchrony and spontaneity in neural activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Daisuke、Wake Hiroaki、Lee Philip R.、Tachibana Yoshihisa、Ono Riho、Sugio Shouta、Tsuji Yukio、Tanaka Yasuyo H.、Tanaka Yasuhiro R.、Masamizu Yoshito、Hira Riichiro、Moorhouse Andrew J.、Tamamaki Nobuaki、Ikenaka Kazuhiro、Matsukawa Noriyuki、Fields R. Douglas、Nabekura Junichi、Matsuzaki Masanori
  • 雑誌名: Glia 巻: 68 号: 1 ページ: 193-210
  • DOI: 10.1002/glia.23713
  • NAID: 120006775953
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct and indirect pathways for choosing objects and actions. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okihide Hikosaka, Hyong F. Kim, Hidetoshi Amita, Masaharu Yasuda, Masaki Isoda, Yoshihisa Tachibana, Atsushi Yoshida
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: - 号: 5 ページ: 637-645
  • DOI: 10.1111/ejn.13876
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cortical and Subcortical Projections from Granular Insular Cortex Receiving Orofacial Proprioception (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Yumi、Tachibana Yoshihisa、Sato Fumihiko、Furuta Takahiro、Ohara Haruka、Tomita Akiko、Fujita Masatoshi、Moritani Masayuki、Yoshida Atsushi
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 388 ページ: 317-329
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2018.07.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcortical descending pathways through granular insular cortex conveying orofacial proprioception (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikenoue Etsuko、Akhter Fatema、Tsutsumi Yumi、Sato Fumihiko、Ohara Haruka、Uchino Katsuro、Furuta Takahiro、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
  • 雑誌名: Brain Res. 巻: 1687 ページ: 11-19
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2018.02.033
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microglia Enhance Synapse Activity to Promote Local Network Synchronization (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Akiyoshi, Hiroaki Wake, Daisuke Kato, Hiroshi Horiuchi, Riho Ono, Ako Ikegami, Koichiro Haruwaka, Toshiaki Omori, Yoshihisa Tachibana, Andrew Moorhouse, Junichi Nabekura
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 5 号: 5 ページ: 0088-18
  • DOI: 10.1523/eneuro.0088-18.2018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 淡蒼球外節は基底核回路における間接路の単なる中継核か？ (2020)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会
• [学会発表] 皮質線条体ニューロンと皮質視床下核ニューロンの機能的差異 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会
• [学会発表] Neuronal response to whisker stimulation in the visual cortex of monocular deprived mice in vivo. (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本 明香里、宮本 愛喜子、橘 吉寿、春若航一路、和氣 弘明
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会
• [学会発表] Change of lipid profile in myelin associated with motor learning affect on neuronal activity pattern in primary motor cortex. (2019)
  • 著者名/発表者名: 西田 一貴、橘 吉寿、佐藤 駿平、山崎 文義、瀬藤 光利、和氣 弘明
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会
• [学会発表] Synchronized activity in the primary motor cortex of parkinsonian mice revealed by two-photon Ca2+ imaging. (2019)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿、青山 友紀、和氣 弘明
  • 学会等名: 第42回日本神経科学大会
• [学会発表] Visual cortex activity with whisker stimulation in monocular deprived mice in vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋本 明香里、宮本 愛喜子、橘 吉寿、春若航一路、和氣 弘明
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
• [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in a mouse model of postoperative pain. (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
• [学会発表] 運動と意欲を繋ぐ大脳基底核 (2018)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: ヒューマン・ハイ・パフォーマンスの実現を目指した次世代健康スポーツ科学と神経科学の融合・統合
  • 招待講演
• [学会発表] 大脳基底核の機能を探る (2018)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 昭和大学学士会後援セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 脳機能ネットワークの破綻として捉える大脳基底核疾患 (2018)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 生体システム連関研究会
• [学会発表] 大脳基底核の解剖・機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 産業技術総合研究所 部門セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 大脳基底核の解剖と生理 (2018)
  • 著者名/発表者名: 橘 吉寿
  • 学会等名: 北海道大学大学院医学研究科共通セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo tracing of single neuron activity with Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in mouse models of postoperative pain and inflammatory pain. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okada, T., Tachibana, Y., Nomura, Y., Obata, N., Mizobuchi, S., Wake, H.
  • 学会等名: SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 48TH ANNUAL MEETING
  • 国際学会
• [学会発表] 運動学習と関連した白質における脂質の変化が一次運動野の神経活動に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西田 一貴、橘 吉寿、佐藤 駿平、山崎 文義、瀬藤 光利、和氣 弘明
  • 学会等名: 第111回近畿生理学談話会
• [学会発表] 大脳皮質感覚野の生体イメージングによる疼痛発症機構解明へのアプローチ (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
  • 学会等名: 第111回近畿生理学談話会
• [学会発表] Change of lipid profile in myelin associated with motor learning affect on neuronal activity pattern in primary motor cortex. (2018)
  • 著者名/発表者名: 西田 一貴、橘 吉寿、佐藤 駿平、山崎 文義、瀬藤 光利、和氣 弘明
  • 学会等名: 第23回グリア研究会
• [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of somatosensory cortex in postoperative an inflammatory pain models of mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okada, T., Tachibana, Y., Nomura, Y., Obata, N., Mizobuchi, S., Wake, H.
  • 学会等名: 9TH FAOPS CONGRESS
  • 国際学会
• [学会発表] The response to whisker stimulation in the visual cortex of monocular deprived mice in vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, A., Miyamoto, A., Tachibana, Y., Haruwaka, K., Wake, H.
  • 学会等名: 9TH FAOPS CONGRESS
  • 国際学会
• [学会・シンポジウム開催] SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 48TH ANNUAL MEETING (2018)