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神経回路可視化と光操作による薬物依存形成脳内機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02799
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分51010:基盤脳科学関連
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)

研究分担者 金田 勝幸  金沢大学, 薬学系, 教授 (30421366)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード依存症 / コカイン / ドーパミン / マウス / 大脳基底核 / 大脳皮質 / ニューロン / ミクログリア / イメージング / 腹側淡蒼球 / 光遺伝学 / 側坐核 / 淡蒼球 / 視床下核 / 腹側被蓋野
研究開始時の研究の概要

薬物依存は精神と肉体を蝕み、自己のみならず家族をも不幸に巻き込む由々しき問題であり、社会的関心は非常に高い。しかしながら、薬物依存の病態メカニズムの解明は未だ十分でない。本研究では、情動と行動を繋ぐ脳部位である大脳基底核を中心とする薬物依存に関わる神経回路を考え、覚醒状態の齧歯類を用い、1)脳深部イメージング法により、薬物依存形成に拘わる神経回路動態を可視化する、2)その神経回路動態を基に、光遺伝学による人工神経活動操作を行い薬物探索行動の変容を導く、ことを目標とする。

研究成果の概要

昨今、各種報道において、「依存症」という言葉を目にしない日は無い。なかでも、薬物依存は精神と肉体を蝕み、自己のみならず家族をも不幸に巻き込む由々しき問題であり、社会的関心は非常に高い。しかしながら、薬物依存症の病態解明は今だ十分でない。本研究では、薬物依存の脳内機構を開発するためマウス用の薬物依存形成行動課題を開発した。また報酬関連行動に関与すると考えられる大脳基底核のなかで淡蒼球に焦点をあて、視床下核に投射する淡蒼球ニューロンと線条体に投射する淡蒼球ニューロンでコカインに対して、どのような応答特性があるかを調べた。加えて、脳内ミクログリアのコカインに対する応答に関しても検討を加えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本における薬物依存の研究、なかでも脳内メカニズムに関する基礎研究は数少ない。本研究によって明らかにされた、大脳皮質―大脳基底核神経回路における、神経細胞とグリア細胞を中心とした薬物依存の脳内メカニズムの機序は、ギャンブル・アルコールなど他の依存症の病態解明にもつながる。また、脳神経回路を人工的に操作することで、薬物依存症を治療すること、また予防法を導くことで、個人の健全な生活を維持させる効果のみならず、犯罪防止など負の社会的要素を除去するという点でもインパクトは大きいと期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Bordeaux(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Social defeat stress enhances the rewarding effects of cocaine through α1A adrenoceptors in the medial prefrontal cortex of mice2024

    • 著者名/発表者名
      Saito Atsushi、Murata Haruka、Niitani Kazuhei、Nagasaki Junpei、Otoda Atsuki、Chujo Yusuke、Yanagida Junko、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 242 ページ: 109757-109757

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2023.109757

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of lipid synthesis in myelin modulates neural activity and is required for motor learning2023

    • 著者名/発表者名
      Kato D, Aoyama Y, Nishida K, Takahashi Y, Sakamoto T, Takeda I, Tatematsu T, Go S, Saito Y, Kunishima S, Cheng J, Hou L, Tachibana Y, Sugio S, Kondo R, Eto F, Sato S, Moorhouse AJ, Yao I, Kadomatsu K, Setou M, and Wake H.
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 号: 11 ページ: 2591-2608

    • DOI

      10.1002/glia.24441

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cerebellar Nuclei Receiving Orofacial Proprioceptive Signals through the Mossy Fiber Pathway from the Supratrigeminal Nucleus in Rats2023

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Yumi、Morita Yayoi、Sato Fumihiko、Furuta Takahiro、Uchino Katsuro、Sohn Jaerin、Haque Tahsinul、Bae Yong Chul、Niwa Hitoshi、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: - 号: 5 ページ: 1795-1810

    • DOI

      10.1007/s12311-023-01602-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of neurotrophic and growth factors in the rapid and sustained antidepressant actions of ketamine2023

    • 著者名/発表者名
      Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 224 ページ: 109335-109335

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2022.109335

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intranasal Administration of Resolvin E1 Produces Antidepressant-Like Effects via BDNF/VEGF-mTORC1 Signaling in the Medial Prefrontal Cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Deyama Satoshi、Aoki Shun、Sugie Rinako、Fukuda Hayato、Shuto Satoshi、Minami Masabumi、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Neurotherapeutics

      巻: 20 号: 2 ページ: 484-501

    • DOI

      10.1007/s13311-022-01337-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Varenicline enhances recognition memory via α7 nicotinic acetylcholine receptors in the medial prefrontal cortex in male mice2023

    • 著者名/発表者名
      Esaki Hirohito、Deyama Satoshi、Izumi Shoma、Katsura Ayano、Nishikawa Keisuke、Nishitani Naoya、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 239 ページ: 109672-109672

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2023.109672

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of 5-HT1A receptors in the basolateral amygdala on 3,4-methylenedioxymethamphetamine-induced prosocial effects in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Esaki, Yuki Sasaki, Naoya Nishitani, Hikari Kamada, Satoko Mukai, Yoshitaka Ohshima, Sao Nakada, Xiyan Ni, Satoshi Deyama, Katsuyuki Kaneda
    • 雑誌名

      European journal of pharmacology

      巻: 946 ページ: 175653-175653

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175653

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noradrenergic stimulation of α1 adrenoceptors in the medial prefrontal cortex mediates acute stress-induced facilitation of seizures in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Niitani Kazuhei、Ito Shiho、Wada Shintaro、Izumi Shoma、Nishitani Naoya、Deyama Satoshi、Kaneda Katsuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 8089-8089

    • DOI

      10.1038/s41598-023-35242-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Cerebellar Cortex Receives Orofacial Proprioceptive Signals from the Supratrigeminal Nucleus via the Mossy Fiber Pathway in Rats2022

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Yumi、Sato Fumihiko、Furuta Takahiro、Uchino Katsuro、Moritani Masayuki、Bae Yong Chul、Kato Takafumi、Tachibana Yoshihisa、Yoshida Atsushi
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: - 号: 4 ページ: 663-679

    • DOI

      10.1007/s12311-022-01434-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Uts2b is a microbiota-regulated gene expressed in vagal afferent neurons connected to enteroendocrine cells producing cholecystokinin.2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yoshioka, Yoshihisa Tachibana, Toshihiro Uesaka, Hiroyuki Hioki, Yuya Sato, Takumi Fukumoto, Hideki Enomoto.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 608 ページ: 66-72

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.03.117

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Piezo1/KLF15/IL-6 axis mediates immobilization-induced muscle atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Hirata, Kazuhiro Nomura, Daisuke Kato, Yoshihisa Tachibana, Takahiro Niikura, Kana Uchiyama, Tetsuya Hosooka, Tomoaki Fukui, Keisuke Oe, Ryosuke Kuroda, Yuji Hara, Takahiro Adachi, Koji Shibasaki, Hiroaki Wake, Wataru Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: - 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1172/jci154611

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efferent and afferent connections of supratrigeminal neurons conveying orofacial muscle proprioception in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Atsushi、Inoue Misaki、Sato Fumihiko、Morita Yayoi、Tsutsumi Yumi、Furuta Takahiro、Uchino Katsuro、Akhter Fatema、Bae Yong Chul、Tachibana Yoshihisa、Inoue Tomio
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 227 号: 1 ページ: 111-129

    • DOI

      10.1007/s00429-021-02391-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Movement disorders: the imbalance between hyperdirect and direct pathways in the basal ganglia.2024

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Y
    • 学会等名
      Bordeaux Neurocampus
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The thalamo-insular cortical pathway is responsible for the expression of motor tics in mice.2024

    • 著者名/発表者名
      Kuno H, Tsuji N, Kobayashi K, Tachibana Y, and Takumi T.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference -Basal Ganglia-
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 口腔感覚の変調により不随意運動を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      令和5年度日本大学歯学部大学院特別セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスピースによるチック症改善とその作用機序2023

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿
    • 学会等名
      第65回小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The therapeutic effect and underlying mechanism of oral splint for ameliorating tic symptoms in patients with Tourette syndrome.2023

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Y, Kuno H, Tsuji N, Yoshida A, and Takumi T.
    • 学会等名
      SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 53TH ANNUAL MEETING
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスを用いたチック様症状発現に関わる脳神経回路の同定2021

    • 著者名/発表者名
      辻 奈津美、橘 吉寿、内匠 透
    • 学会等名
      第113回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Therapeutic effect and underlying mechanism of oral splint for ameliorating tic symptoms in patients with Tourette syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      橘 吉寿、辻 奈津美、佐藤 文彦、内匠 透、吉田 篤
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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