| 研究課題/領域番号 |
19K16248
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 熊本大学 (2021-2022)
北海道大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
人羅 菜津子 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 特任助教 (40762191)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 神経科学 / 不安障害 / 記憶学習 / 光遺伝学 / ファイバーフォトメトリー法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ある行動を起こすべきか否かは、報酬刺激に誘発されて行動を促す Go シグナルと、嫌悪刺激に誘発されて行動を抑制する No go シグナルのバランスによって決定すると考えられる。この研究では、Go / No go シグナルが競合する際に、適切な行動を選択するための脳内メカニズムを解明することを目的とする。これまでの研究から、恐怖を乗り越えて報酬を獲得する時に活性化する神経回路を発見した。申請研究では回路の活動と行動の因果関係を証明し、メカニズムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
ある行動を起こすべきか否かは、報酬刺激に誘発されて行動を促す Go シグナルと、嫌悪刺激に誘発されて行動を抑制する No go シグナルのバランスによって決定すると考えられる。適切な行動選択は生物が環境に適応して生存するために重要である。しかし、うつ病患者では No go シグナル、薬物依存の場合には Go シグナルのバランスが強くなり、前述のメカニズムが破綻している可能性がある。本研究では、適切な行動を選択するための脳内メカニズム解明を目的とした。
私たちが独自に考案した葛藤行動試験では、マウスが報酬刺激を得るためには嫌悪刺激を受けなければならない。この試験を用いて、恐怖を乗り越えて行動を起こす際の神経回路活動を解明する。マルチサイトファイバーフォトメトリー法は、自由行動下マウスの複数の脳領域から神経活動を同時に観察することを可能にする手法である。このマルチサイトファイバーフォトメトリー法を用いて、行動試験中のマウスの神経回路活動を詳細に記録した。
また、これまでに、大脳皮質-脳幹回路の光遺伝学的手法による活性化が恐怖を乗り越えて行動を起こすことを促進することを見出している。光駆動性陽イオンチャネルであるチャネルロドプシン（ChR2）を用いて経路を選択的に活性化した。経路の人工的な活性化は、マウスの行動を促進して報酬潜時を短縮させたことから、経路の活動の行動に対する十分性が示された。反対に、光駆動性塩化物イオンポンプであるハロロドプシン（NpHR）を用いて経路を選択的に不活性化した。経路の人工的な不活性化は、マウスの行動を抑制して報酬潜時を延長させたことから、経路の活動の行動に対する必要性が示された。本研究では、その下流の神経回路メカニズムを探索する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでに、マウスの葛藤行動が報酬・嫌悪刺激のバランスによって、段階的に変化することを見出し、定量的に評価するための指標の設定をおこなった。マルチサイトファイバーフォトメトリー法を用いて、恐怖を乗り越える行動を起こそうかどうか迷っている時の複数の神経回路活動を記録することにも成功しており、研究の進捗状況はおおむね順調と評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
葛藤行動試験系の構築に関する論文をまとめるとともに、フォトメトリーデータの解析を進め、複数の神経経路の活動の相関関係と、葛藤行動のどのタイミングに関連が深いかを調べる。また、大脳皮質の活動が脳幹のどのような種類の神経細胞の活動に影響を与えるかを解析する。
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