マウスの過剰な攻撃行動を発動するセロトニン神経活動の解析

• 研究課題/領域番号: 23683021
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 実験心理学
• 研究機関: 筑波大学 (2014); 国立遺伝学研究所 (2011-2013)
• 研究代表者: 高橋 阿貴 筑波大学, 人間系, 助教 (30581764)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円); 2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 過剰な攻撃行動 / セロトニン / 背側縫線核 / 光遺伝学 / 遺伝マッピング / コンソミックマウス系統

研究成果の概要

攻撃行動に関わる神経伝達物質として、セロトニンは他のどの神経伝達物質よりも着目されている。一方で、実際に攻撃行動を示している最中に、セロトニン神経系がどのような制御を受けているかは明らかになっていない。本研究では光遺伝学的手法を用いて、背側縫線核セロトニン神経系の興奮、抑制が攻撃行動をどのように変化させるかを直接的に検証することを目指した。また、薬理学的手法を用いて背側縫線核がどのような入力を受けたときに攻撃行動が過剰になるかを解析し、グルタミン酸入力が攻撃行動の程度を決定することが明らかとなった。加えて、順遺伝学的手法を用いて、過剰な攻撃行動に関わる遺伝子座の1つを15番染色体上に同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Glutamate input in the dorsal raphe nucleus as a determinant of escalated aggression in male mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Lee RX, Iwasato T, Itohara S, Arima H, Bettler B, Miczek KA, Koide T
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience. 巻: 35(16) 号: 16 ページ: 6452-6463
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2450-14.2015
  • NAID: 120007130264
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Escalated Aggression in Animal Models: Shedding New Light on Mesocorticolimbic Circuits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miczek KA, Takahashi A, Gobrogge KL, Hwa LS, de Almeida RMM
  • 雑誌名: Current Opinion in Behavioral Sciences 巻: 3 ページ: 90-95
  • DOI: 10.1016/j.cobeha.2015.02.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genetic mapping of escalated aggression in wild-derived mouse strain MSM/Ms: association with serotonin-related genes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Shiroishi T, Koide T
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 8 ページ: 156-156
  • DOI: 10.3389/fnins.2014.00156
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Control of intermale aggression by the medial prefrontal cortex activation in the mouse (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Nagayasu K, Nishitani N, Kaneko S, Koide T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(4) 号: 4 ページ: 94657-94657
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0094657
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optogenetic activation of dorsal raphe serotonin neurons enhances patience for future rewards. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki KW, Miyazaki K, Tanaka KF, Yamanaka A, Takahashi A, Tabuchi S, Doya K
  • 雑誌名: Curr Biol 巻: 24 号: 17 ページ: 2033-2040
  • DOI: 10.1016/j.cub.2014.07.041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced prepulse inhibition and low sensitivity to a dopamine agonist in Hesrl-knockout mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kouta Kanno, Hiroki Kokubo, Aki Takahashi, Tsuyoshi Koide and Shoichi Ishiura.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 巻: 92(3) 号: 3 ページ: 287-97
  • DOI: 10.1002/jnr.23291
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A male-specific QTL for social interaction behavior in mice mapped with automated pattern detection by a hidden Markov model incorporated into newly developed freeware (2014)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tanave A, Ikeuchi S, Takahashi A, Kakihara S, Kimura S, Sugimoto H, Asada N, Shiroishi T, Tomihara K, Tsuchiya T, Koide T
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Methods Available online 巻: - ページ: 21-21
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2014.04.012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neurogenetics of Aggressive Behavior: Studies in Rodents. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Miczek KA.
  • 雑誌名: Curr Top Behav Neurosci. 巻: - ページ: 3-44
  • DOI: 10.1007/7854_2013_263
  • ISBN: 9783662442807, 9783662442814
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光遺伝学(オプトジェネティクス):行動を制御する神経回路をあきらかにする試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴
  • 雑誌名: 動物心理学研究 巻: 62 号: 2 ページ: 147-162
  • DOI: 10.2502/janip.62.2.5
  • NAID: 130003367378
  • ISSN: 0916-8419, 1880-9022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavioral characterization of escalated aggression induced by GABA(B) receptor activation in the dorsal raphe nucleus (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Schilit, A.N., Kim, J., Debold, J.F., Koide, T., Miczek, K.A.
  • 雑誌名: Psychopharmacology 巻: 224 号: 1 ページ: 155-166
  • DOI: 10.1007/s00213-012-2654-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMDA receptor antagonism: escalation of aggressive behavior in alcohol-drinking mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Newman EL, Chu A, Bahamon B, Takahashi A, Debold JF, Miczek KA.
  • 雑誌名: Psychopharmacology (Berl) 巻: 224 号: 1 ページ: 167-177
  • DOI: 10.1007/s00213-012-2734-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infralimbic and dorsal raphe microinjection of the 5-HT (1B) receptor agonist CP-93,129 : attenuation of aggressive behavior in CFW male mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Faccidomo S, Quadros IM, Takahashi A, Fish EW, Miczek KA
  • 雑誌名: Psychopharmacology (Berl) 巻: (Epub)(Epub ahead of print) 号: 1 ページ: 117-128
  • DOI: 10.1007/s00213-011-2629-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavioral and pharmacogenetics of aggressive behavior. (Review) (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Quadros IM, de Almeida RM, Miczek KA
  • 雑誌名: Curr Top Behav Neurosci 巻: (Epub)(Epub ahead of print) ページ: 73-138
  • DOI: 10.1007/7854_2011_191
  • ISBN: 9783642278587, 9783642278594
• [雑誌論文] Brain serotonin receptors and transporters : initiation vs. term ination of escalated aggression. (Review) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Quadros IM, de Almeida RM, Miczek KA
  • 雑誌名: Psychopharmacology (Berl) 巻: 213 号: 2-3 ページ: 183-212
  • DOI: 10.1007/s00213-010-2000-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene Expression in Aminergic and Peptidergic Cells During Aggression and Defeat : Relevance to Violence, Depression and Drug Abuse (2011)
  • 著者名/発表者名: Miczek KA, Nikulina EM, Takahashi A, Covington HE 3rd, Yap JJ, Boyson CO, Shimamoto A, de Almeida RM
  • 雑誌名: Behavior Genetics 巻: 41 号: 6 ページ: 787-802
  • DOI: 10.1007/s10519-011-9462-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] B6-MSM consomic mouse strains reveal multiple loci for genetic variation in sucrose octaacetate aversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishii A., Koide T., Takahashi A., Shiroishi T., Hettinger T. P., Frank M. E., Savoy L. D. , Formaker B. K., Yertutanol S., Lionikas A. and Blizard D.A.
  • 雑誌名: Behavior Genetics 巻: 41 号: 5 ページ: 716-723
  • DOI: 10.1007/s10519-011-9464-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Twist on Behavioral Genetics by Incorporating Wild-Derived Mouse Strains (2011)
  • 著者名/発表者名: Koide T., Ikeda K., Ogasawara M., Shiroishi T., Moriwaki K., and Takahashi A.
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 60 号: 4 ページ: 347-354
  • DOI: 10.1538/expanim.60.347
  • NAID: 10029550604
  • ISSN: 0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
  • 査読あり
• [学会発表] Optogenetic silencing of serotonin neurons on escalated aggression in male mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Kenji F. Tanaka, Akihiro Yamanaka, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: 第120回 日本解剖学会総会･全国学術集会・第92回 日本生理学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・展示場
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Glutamatergic input in the dorsal raphe nucleus as the determinant of the level of aggression in male mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Ray X. Lee, Takuji Iwasato, Shigeyoshi Itohara, Hiroshi Arima, Bernhard Bettler, Klaus A. Miczek, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] 背側縫線核の興奮性入力が雄マウスの攻撃行動の強度を決定する (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴、小出剛
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 発達過程の大脳基底核に発現するCaspr3欠損が行動に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田晴菜、高橋阿貴、渡邉和忠、小出剛、霜田靖
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] The role of 5-HT neurons in escalated aggression induced by social instigation (2014)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Kenji F. Tanaka, Akihiro Yamanaka, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: 第74回日本動物心理学会大会
  • 発表場所: 犬山国際観光センターフロイデ
  • 年月日: 2014-07-19 – 2014-07-21
• [学会発表] Optogenetic activation of the mPFC and escalated aggression (2014)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Kazuki Nagayasu, Shuzi Kaneko, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: 第87回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] Escalated aggression by the activation of 5-HT system via glutamate in the dorsal raphe nucleus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] Escalated aggression and the dorsal raphe nucleus: Role of Glutamate and GABA. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aki Takahashi, Klaus A. Miczek, Tsuyoshi Koide
  • 学会等名: SfN 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] マウスの雄間攻撃行動を制御する神経回路：内側前頭前野の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴・永安一樹・金子周司・小出剛
  • 学会等名: 日本動物心理学会第73回大会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] Escalated aggression by GABA (B) receptor activation in the dorsal raphe nucleus : Role of PFC and amygdala (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Schilit AN, Koide T, DeBold JF, Miczek KA
  • 学会等名: 北米神経科学会(Neuroscience 2011)
  • 発表場所: Washington, DC
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] 過剰な攻撃行動の遺伝的基盤とセロトニン神経系:日本産野生由来マウス系統MSMを用いて (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴・城石俊彦・小出剛
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都大学農学部(京都)(ワークショップ招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 背側縫線核GABAB受容体の活性化による過剰な攻撃行動の詳細な行動学的・神経学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴・Miczek KA・小出剛
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] マウスの社会行動に関わる遺伝子座の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴・田邉彰・小出剛
  • 学会等名: 日本動物心理学会第71回大会(Animal 2011)
  • 発表場所: 慶応義塾大学(東京)
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] 日本産野生由来マウス系統MSMの過剰な攻撃行動とセロトニン受容体mRNAの系統差 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴・城石俊彦・小出剛
  • 学会等名: 第58回日本実験動物学会
  • 発表場所: タワーホール堀越(東京)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 過剰な攻撃行動を制御する神経メカニズム：背側縫線核と内側前頭前野
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴、小出剛
  • 学会等名: 第16回神経科学領域における分子モニタリングシンポジウム
  • 発表場所: ウインクあいち
  • 招待講演
• [学会発表] 背側縫線核GABAB受容体の活性化が引きおこす過剰な攻撃行動：グルタミン酸とGABAの役割
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴 ・小出剛
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] 野生マウス系統 MSM の過剰な攻撃行動に関わる遺伝的基盤
  • 著者名/発表者名: 高橋阿貴 ・小出剛
  • 学会等名: 日本動物心理学会第72回大会
  • 発表場所: 関西学院大学上ケ原キャンパス
• [学会発表] Alcohol and aggression in preclinical models: critical modulation of cortical serotonin via GABAA and NMDA receptors
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Hwa LS, Quadros I, Shimamoto A, Newman EJ, DeBold JF, Miczek KA.
  • 学会等名: 2012 ISBRA World Congress
  • 発表場所: Sapporo Convention Center
• [図書] Behavioral Genetics of the Mouse Vol. 2: Genetic Mouse Model of Neurobehavioral Disorders (Chapter 10, Pathological aggression). (2014)
  • 著者名/発表者名: Sluyter F, Takahashi A, Maxson SC
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Cambridge University Press.
• [備考] 攻撃行動の強度を制御する脳領域の神経伝達物質を特定
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201504220600.html
• [備考] 違った性質の攻撃行動には異なる遺伝子が関与する
  • URL: http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1468/1518.html
• [備考] 攻撃行動にブレーキをかける前頭葉の働きを詳細に解明
  • URL: http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1468/1492.html
• [備考] 攻撃行動にブレーキをかける前頭葉の働きを詳細に解明
  • URL: http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1468/1492.html