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ストレス応答における脳深部領域の活動相関解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K19349
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

佐々木 拓哉  東北大学, 薬学研究科, 教授 (70741031)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードストレス / 海馬 / 電気生理計測 / 同期活動 / 記憶 / 腹側海馬 / 脳深部記録 / 神経同期活動 / 脳波 / 情動
研究開始時の研究の概要

本研究では、継続的に起こるストレス反応の原因として、ストレス経験の記憶が、脳で過剰に繰り返し再活性化を考え、その実証に取り組む。具体的には、腹側海馬、扁桃体、側坐核の活動に着目する。これらの脳領域は、深部であるため計測が容易ではないため、計測法の確立を試みる。腹側海馬でのストレス記憶に対する応答や、こうした記憶の再生が生じた際に、扁桃体や側坐核で個々の神経活動がどのように影響を受けるか調べる。

研究成果の概要

本研究では、脳深部領域の1つである腹側海馬の記憶に関わる神経活動がストレス感受性を引き起こすかどうか調べた。ストレス抵抗性を向上させるようなウイルスベクターを作成し、遺伝子ノックダウン手法を利用して、ストレス抵抗性マウスを作成した。さらに、こうしたマウスから腹側海馬の神経活動に及ぼす影響を神経スパイク記録法を用いて調べた。その結果、ストレスを負荷した後には、腹側海馬においてシャープウェーブリップルが増加していることを見出した。こうした特徴的な活動は、ストレス記憶を表象する神経細胞集団の同期的な再活性化と相関していることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はマウスから観察された結果であるが、海馬の構造やリップル波の機能はマウスとヒトで非常に類似しているため、記憶を基にした精神症状の発症メカニズムは、ヒトでも同様である可能性が考えられる。本研究成果は、本来脳に備わっている記憶のメカニズムが過剰に働くと、精神症状を発症するリスクが高まることを示した。この成果は、記憶能力や性格傾向の側面から、ストレス応答性の精神症状を考える重要な契機となる。また本研究では、運動をすることによって海馬のリップル波の頻度が減少し、ストレス誘発性の精神症状を抑制できる可能性を示した。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

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

  • [雑誌論文] Memory-related neurophysiological mechanisms in the hippocampus underlying stress susceptibility2022

    • 著者名/発表者名
      Kuga Nahoko、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: ー ページ: 00213-9

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.07.010

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Humanized substitutions of Vmat1 in mice alter amygdala-dependent behaviors associated with the evolution of anxiety2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Daiki X.、Inoue Yukiko U.、Kuga Nahoko、Hattori Satoko、Nomoto Kensaku、Morimoto Yuki、Sala Giovanni、Hagihara Hideo、Kikusui Takefumi、Sasaki Takuya、Ikegaya Yuji、Miyakawa Tsuyoshi、Inoue Takayoshi、Kawata Masakado
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 8 ページ: 104800-104800

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104800

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BOD1 regulates the cerebellar IV/V lobe-fastigial nucleus circuit associated with motor coordination2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Xiu-Xiu、Chen Xing-Hui、Zheng Zhi-Wei、Jiang Qin、Li Chen、Yang Lin、Chen Xiang、Mao Xing-Feng、Yuan Hao-Yang、Feng Li-Li、Jiang Quan、Shi Wei-Xing、Sasaki Takuya、Fukunaga Kohji、Chen Zhong、Han Feng、Lu Ying-Mei
    • 雑誌名

      Signal Transduction and Targeted Therapy

      巻: 7 号: 1 ページ: 170-170

    • DOI

      10.1038/s41392-022-00989-x

    • 関連する報告書
      2022 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] Prefrontal-amygdalar oscillations related to social behavior in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Kuga Nahoko、Abe Reimi、Takano Kotomi、Ikegaya Yuji、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11

    • DOI

      10.7554/elife.78428

    • 関連する報告書
      2022 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] Phasic firing of dopaminergic neurons in the ventral tegmental area triggers peripheral immune responses2022

    • 著者名/発表者名
      Kayama Tasuku、Ikegaya Yuji、Sasaki Takuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1447-1447

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05306-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The roles of awake hippocampal replays for online learning and offline memory reactivation2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      第95回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 迷走神経による精神機能調節メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓哉
    • 学会等名
      千里ライフサイエンスセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deciphering multidimensional physiological signals to unveil brain-body interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sasaki
    • 学会等名
      International Graduate Student Conference in Pharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科薬理学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~yakuri/publication.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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