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幼少期ストレスモデルマウスに対する前頭葉ニューロモジュレーションの改善効果検討

研究課題

研究課題/領域番号 22K15759
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52030:精神神経科学関連
研究機関福井大学

研究代表者

國石 洋  福井大学, 子どものこころの発達研究センター, 助教 (60805034)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード幼少期ストレス / 眼窩前頭皮質 / 扁桃体 / ニューロモジュレーション / 光遺伝学
研究開始時の研究の概要

幼少期の過剰なストレスは情動を制御する神経回路の機能に悪影響をもたらし、様々な精神疾患の発症につながると推測される。そのため、神経回路メカニズムに基づく新たな治療法の確立が必要とされている。本研究では、情動制御に重要な眼窩前頭皮質から扁桃体に投射する回路に注目し、幼少期ストレスによるこの回路の神経伝達異常と情動異常との因果関係を、マウスを用いて明らかにする。さらに、光遺伝学的なニューロモジュレーションを用いてこの回路の機能を回復させることで、幼少期ストレスによる情動行動の異常が改善することができるか検証する。

研究実績の概要

情動制御に重要な神経回路として眼窩前頭皮質(OFC)の内側または外側小領域から扁桃体の基底外側核(BLA)に投射する神経回路に注目し、幼少期マウスに対する社会隔離ストレスの影響とその機能異常に対する光遺伝学的なニューロモジュレーションの影響を調べた。
これまでの研究で、幼少期のマウスに社会隔離ストレスを与えると、内側OFC-BLA回路のシナプス伝達の低下と外側OFC-BLA回路のシナプス伝達の亢進が引き起こされ、それぞれ社会性の異常とうつ様行動の異常の原因となることを明らかにした。
そこで、これらの回路のシナプス機能の異常を、光遺伝学的な神経可塑性の誘導で改善できないか試みた。幼少期社会隔離ストレスマウスの内側OFCへ光遺伝学的な高頻度刺激、または外側OFCへ低頻度刺激を与えたところ、それぞれ社会性とうつ様行動の異常が改善される結果が観察された。興味深いことに、内側OFCへの刺激はうつ様行動、外側OFCへの刺激は有意な影響を与えなかった。
加えて、これらの介入が扁桃体へ投射するOFCニューロンの機能に与える影響を明らかにすることを目的に、OFCから扁桃体へ投射するニューロンの蛍光ラベルを試みた。扁桃体に逆行性のAAVベクターを局所投与することで、OFCから扁桃体に投射するニューロンにEYFPやmCherryなどの蛍光タンパク質を発現させ、蛍光ラベルすることができた。

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

OFCへの光遺伝学的なニューロモジュレーションによる行動への影響を確認できた。また、AAVによる逆行性ラベルなど、扁桃体へ投射するOFCニューロンの機能解析の準備が整った。

今後の研究の推進方策

OFCへの高頻度・低頻度刺激が扁桃体へ投射する内側・外側OFCのニューロンの神経可塑性へ与える影響を明らかにしていきたい。加えて耳介迷走神経刺激などのその他のニューロモジュレーションによる行動・回路変化などの影響も今後明らかにしていく予定である、

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 日本神経化学会奨励賞受賞者研究紹介「思春期の社会経験依存的な眼窩前頭皮質-扁桃体回路のシナプス機能の変化」2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋
    • 雑誌名

      神経化学

      巻: 62(2) ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 思春期の社会経験剥奪による眼窩前頭皮質-扁桃体経路の小領域特異的なシナプス機能変化2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋, 山田 光彦
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 158 号: 1 ページ: 47-50

    • DOI

      10.1254/fpj.22108

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Adolescent social isolation induces distinct changes in the medial and lateral OFC-BLA synapse and social and emotional alterations in adult mice2022

    • 著者名/発表者名
      Kuniishi Hiroshi, Nakatake Yuko, Sekiguchi Masayuki, Yamada Mitsuhiko
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology

      巻: 47 号: 9 ページ: 1597-1607

    • DOI

      10.1038/s41386-022-01358-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Adolescent social isolation induces pathway-selective functional changes in the medial and lateral orbitofrontal-amygdala circuits.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuniishi
    • 学会等名
      17th Biennial Meeting of the Asian-Pacific Society for Neurochemistry, Young Investigator Colloquium
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 耳介迷走神経活性化による社会行動の調節2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋
    • 学会等名
      第2回 日本神経化学会 若手KYOUEN
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスにおける耳介迷走神経刺激による社会性の調整作用2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋、 謝敏カク、松﨑秀夫
    • 学会等名
      第50回日本脳科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 思春期社会隔離マウスの社会性異常に対する耳介迷走神経刺激の効果2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋、 松﨑秀夫
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 思春期社会隔離マウスの社会性と内側眼窩前頭葉-扁桃体シナプス異常に対する再社会化飼育の改善効果の臨界期2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋、山田 光彦、松﨑秀夫
    • 学会等名
      第 66 回⽇本神経化学会⼤会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス耳介迷走神経刺激による文脈的恐怖消去学習の促進作用2023

    • 著者名/発表者名
      國石 洋、 竹内 絵理、 山田 光彦、 松﨑 秀夫
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会, シンポジウム「神経ネットワークによる臓器連関システムが担う生体の恒常性維持機構とその破綻」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 思春期の社会経験剥奪による内側・外側眼窩前頭皮質-扁桃体投射における経路選択的なシナプス機能の変化と社会性・情動行動の制御2022

    • 著者名/発表者名
      國石 洋, 山田 光彦, 松﨑 秀夫
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] mpact of adolescent social experience on the orbitofrontal-amygdala synaptic function and, social and emotional behaviors in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Hirosihi Kuniishi, Mitsuhiko Yamada
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 離乳後の社会経験剥奪によるマウス眼窩前頭皮質-扁桃体回路の機能的変化2022

    • 著者名/発表者名
      國石 洋
    • 学会等名
      第14回自閉症学研究会,
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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