扁桃体中心核におけるシナプス可塑性の可視化とその生理的意義

• 研究課題/領域番号: 25430015
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 渡部 文子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00334277)
• 研究協力者: 加藤 総夫 ; 高橋 由香里
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: マウス / 情動 / 扁桃体 / 痛み / 神経回路 / 光遺伝学 / 慢性疼痛 / 記憶 / 可塑性 / 恐怖記憶 / 連合学習 / 無条件刺激 / 中心核 / 侵害受容 / 記憶・学習

研究成果の概要

痛みなどの無条件刺激と条件刺激との連合学習には、扁桃体基底外側核が連合の座とされてきた。一方、侵害受容信号は橋の腕傍核（lPB）から扁桃体外包中心核（CeC）に直接入力する。すなわち、CeCはlPBからの直接経路と、高次処理された間接経路との連合の座と捉えられる。我々は、直接経路・間接経路が情動学習依存的にシナプス増強を示すことを見出した。また、lPBの抑制は恐怖記憶の形成を顕著に減弱させた。さらに、lPBにチャネルロドプシンを発現させ投射先であるCeCを光刺激すると、人工的な恐怖記憶を作ることに成功した。以上の結果から、直接経路は忌避信号として機能することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Overlapping memory trace indispensable for linking, but not recalling, individual memories. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokose, J., Okubo-Suzuki, R., Nomoto, M., Ohkawa, N., Nishizono, H., Suzuki, A., Matsuo, M., Tsujimura, S., Takahashi, Y., Nagase, M.,Watabe, A.M., Sasahara, M., Kato, F., Inokuchi, K.
  • 雑誌名: Science 巻: 355 号: 6323 ページ: 398-403
  • DOI: 10.1126/science.aal2690
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cellular tagging as a neural network mechanism for behavioral tagging. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, M., Ohkawa, N., Nishizono, H., Yokose, J., Suzuki, A., Matuo, M., Tsujimura, S., Takahashi, Y., Nagase, M., Watabe, A.M., Kato, F., Inokuchi, K.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7:12319 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/ncomms12319
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synaptic and network consequences of monosynaptic nociceptive inputs of parabrachial nucleus origin in the central amygdala. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugimura, YK., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Kato, F.
  • 雑誌名: Journal of neurophysiology 巻: ｘｘ 号: 6 ページ: 2721-2739
  • DOI: 10.1152/jn.00946.2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced long-term potentiation in mature rats with a history of cryptogenic infantile spasms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, M., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Kato, F.
  • 雑誌名: Epilepsia 巻: 57 号: 3 ページ: 495-505
  • DOI: 10.1111/epi.13315
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SAD-B Kinase regulates presynaptic vesicular dynamics at hippocampal Schaffer collateral synapses and affects contextual fear memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watabe, A.M., Nagase, M., Hagiwara, A., Hida, Y., Tsuji, M., Ochiai, T., Kato, F., Ohtsuka, T.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 136: 号: 1 ページ: 36-47
  • DOI: 10.1111/jnc.13379
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The lateral parabrachial nucleus is actively involved in the acquisition of fear memory in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Ito M, Nagase M, Sugimura YK, Takahashi Y, Watabe AM, Kato F
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 8 号: 1 ページ: 22-22
  • DOI: 10.1186/s13041-015-0108-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Artificial association of pre-stored information to generate a qualitatively new memory (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohkawa N, Saitoh Y, Suzuki A, Tsujimura S, Murayama E, Kosugi S, Nishizono H, Matsuo M, Takahashi Y, Nagase M, Sugimura YK, Watabe AM, Kato F, Inokuchi K
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 11 号: 2 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.03.017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The glutamate receptor GluN2 subunit regulates synaptic trafficking of AMPA receptors in the neonatal mouse brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamada, S., Ogawa, I., Yamasaki, M., Kiyama, Y., Kassai, H., Watabe, A.M., Nakao, K., Aiba, A., Watanabe, M., and Manabe, T.
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 40 ページ: 3136-46
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] On-Site Energy Supply at Synapses through Monocarboxylate Transporters Maintains Excitatory Synaptic Transmission. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagase, M., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Kubo, Y., and Kato, F.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 34 ページ: 2605-2617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired noradrenaline homeostasis in rats with painful diabetic neuropathy as a target of duloxetine analgesia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, J., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Utsunomiya, K., and Kato, F.
  • 雑誌名: Mol. Pain 巻: 9 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synaptic Potentiation in the Nociceptive Amygdala Following Fear Learning in Mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watabe AM, Ochiai T, Nagase M, Takahashi Y, Sato M, Kato F.
  • 雑誌名: Mol. Brain 巻: 6 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [学会発表] 痛み情動回路による恐怖記憶の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡部文子
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Neural circuits underlying flight-or- freeze behavior triggered by an environmental threat. (2016)
  • 著者名/発表者名: M Ito, M Sat, M Nagase, Y K Sugimura, Y Takahashi, A M. Watabe and F Kato.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 痛み情動回路による恐怖記憶の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡部文子
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] 侵害受容扁桃体における痛み情動回路の制御機構とその破綻 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡部文子
  • 学会等名: 包括脳冬のシンポジウム「新学術領域合同若手シンポジウム」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-12-17
  • 招待講演
• [学会発表] 侵害受容扁桃体による情動記憶の制御. (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡部文子
  • 学会等名: 平成27年度生理研研究会「情動の多次元的理解に基づく行動原理の探求」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2015-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] Synaptic inputs from the lateral parabrachial nucleus to the central amygdala is actively involved in acquisition of fear memory. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watabe, A.M., Ito, M., Sato, M., Sugimura, Y.K., Takahashi, Y., Kato, F.
  • 学会等名: Gordon research conference “Amygdala in Health and Disease”
  • 発表場所: Easton, 米国
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] Optogenetic demonstration of direct input from the lateral parabrachial nucleus to the nociceptive amygdala. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugimura YK, Takahashi Y, Watabe AM, Kato F.
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] 侵害受容扁桃体による恐怖記憶制御の神経回路機構. (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部文子
  • 学会等名: 記憶回路研究会『個体内の記憶回路の同定とその機能解析による学習記憶制御基盤の統合的理解』
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-10-08 – 2014-10-09
  • 招待講演
• [学会発表] Two Distinct Types of Adrenoceptors Modurate Network Activity in The Central Nucleus of Amygdala. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S, Takahashi Y, Watabe AM, Kato F.
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] INSULIN ATTENUATES SYNAPTIC POTENTIATION IN THE NOCICEPTIVE AMYGDALA IN A RODENT MODEL OF PAINFUL DIABETIC NEUROPATHY. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Ochiai T, Asato M, Watabe AM, Ohsawa M, Kamei J, Kato F.
  • 学会等名: 9th FENS FORUM OF NEUROSCIENCE
  • 発表場所: ミラノ
  • 年月日: 2014-07-05 – 2014-07-09
• [学会発表] Nociceptive Amygdala is Actively Involved in Fear Learning (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayako M. Watabe, Masaru Sato, and Fusao Kato
  • 学会等名: 日本生理学会大会 シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] ラット顔面炎症性ホルマリン疼痛モデルにおける侵害受容扁桃体シナプス増強 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮沢 祐太，高橋 由香里，渡部 文子, 加藤 総夫
  • 学会等名: 日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Involvement of Nociceptive Amygdala in Fear Learning (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayako M. Watabe
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Amygdala in Health and Disease) Hot Topics
  • 発表場所: 米国、ボストン
• [学会発表] Synaptic Potentiation in the Nociceptive Amygdala Following Fear Learning in Mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayako M. Watabe
  • 学会等名: 日本神経科学学会大会 Neuro2013 シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Functional roles of monocarboxylate transporters in maintenance of neuronal functions in the cerebellum (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Nagase, Jun Noguchi, Ayako M. Watabe, Fusao Kato
  • 学会等名: The 43rd annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
• [学会発表] Lateral parabrachial nucleus is involved in the acquisition of fear memory in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Sato, Ayako M. Watabe, Fusao Kato
  • 学会等名: The 43rd annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ