「心の理論」の脳基盤を介した自閉症の病態解明およびサルの自閉症モデル動物の作成

• 研究課題/領域番号: 26293261
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 精神神経科学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 染矢 俊幸 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50187902)
• 研究分担者: 長谷川 功 新潟大学, 医歯学系, 教授 (60282620) ; 飯島 淳彦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00377186) ; 川嵜 圭祐 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60511178) ; 江川 純 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (80648527) ; 北村 秀明 新潟大学, 医歯学総合研究科, 非常勤講師 (00361923)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
• キーワード: 心の理論 / 非言語的誤信念課題 / DREADD / マカクザル / 自閉スペクトラム症(ASD) / 霊長類動物モデル / 自閉スペクトラム症 / 自閉スぺlクトラム症 / 脳磁図 / 皮質脳波 / 拡散テンソル画像 / 自閉スぺクトラム症 / 皮質脳波（ECoG） / 脳磁図（MEG） / 自閉症スペクトラム障害 / 視線計測

研究成果の概要

様々な誤信念課題を使用した自閉症患者の脳画像研究は、心の理論と内側前頭前野（mPFC）を含む脳回路との関連を示唆している。本研究では、マカクザルのmPFCの神経活動と誤信念ターゲットへの注視バイアスの間に因果関係があるかを調べた。 我々は抑制性DREADDであるhM4DiをmPFCに注入し、hM4Diに対する特異的リガンドであるクロザピンＮ－オキシドを注射しmPFCを不活性化した。 その結果、サルにおけるmPFCの不活性化が、誤信念ターゲットに対する注視バイアスを特異的に変化させた。本研究結果はmPFCが心の理論における役割を果たしているという可能性を因果的に示している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、マカクザルには心の理論がある可能性、及び内側前頭前野が心の理論の脳回路の一部である可能性が示唆された。本研究成果により妥当性の高いASDモデル動物を作成することが可能となり、分子遺伝的基盤や生物学的治療の研究が飛躍的に推進されると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative Analyses of Copy-Number Variation in Autism Spectrum Disorder and Schizophrenia Reveal Etiological Overlap and Biological Insights. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kushima I, (27名中略）, Hashimoto R,(80名中29番目) , et al.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 24(11) 号: 11 ページ: 2838-2856
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.08.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pathological alterations of chondroitin sulfate moiety in postmortem hippocampus of patients with schizophrenia (2018)
  • 著者名/発表者名: Yukawa、Iwakura、Takei、Saito、Watanabe、Toyooka、Igarashi、Niizato、Oshima、Kunii、Yabe、Matsumoto、Wada、Hino、Iritanii、Niwa、Takeuchi、Takahashi、Kakita、Someya、Nawa
  • 雑誌名: Psychiatry Research 巻: 270 ページ: 940-946
  • DOI: 10.1016/j.psychres.2018.10.062
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-Wide Association Study Detected Novel Susceptibility Genes for Schizophrenia and Shared Trans-Populations/Diseases Genetic Effect (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikeda M,Takahashi A,Kamatani Y,Momozawa Y,Saito T,Kondo K,Shimasaki A,Kawase K,Sakusabe T,Iwayama Y,Toyota T,Wakuda T,Kikuchi M,Kanahara N,Yamamori H,Yasuda Y,Watanabe Y,Hoya S,Aleksic B,Kushima I,Arai H,Takaki M,Hattori K,Kunugi H,Okahisa Y,Ohnuma T,Ozaki N,Someya T,Hashimoto R,Yoshikawa T,Kubo M,Iwata N
  • 雑誌名: Schizophrenia Bulletin 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 824-834
  • DOI: 10.1093/schbul/sby140
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Longer telomeres in elderly schizophrenia are associated with long-term hospitalization in the Japanese population. (2018)
  • 著者名/発表者名: Zhang Y, Hishimoto A, Otsuka I, Watanabe Y, Numata S, Yamamori H, Boku S, Horai T, Someya T, Ohmori T, Hashimoto R, Sora I.
  • 雑誌名: J Psychiatr Res 巻: 103 ページ: 161-166
  • DOI: 10.1016/j.jpsychires.2018.05.014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of olanzapine on resting heart rate in Japanese patients with schizophrenia (2018)
  • 著者名/発表者名: Tajiri M、Suzuki Y、Sugai T、Tsuneyama N、Someya T
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 7 ページ: e0199922-e0199922
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0199922
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-density lipoprotein-cholesterol and antipsychotic medication in overweight inpatients with schizophrenia: post-hoc analysis of a Japanese nationwide survey. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ono S, Sugai T, Suzuki Y, Yamazaki M, Shimoda K, Mori T, Ozeki Y, Matsuda H, Sugawara N, Yasui-Furukori N, Okamoto K, Sagae T, Someya T.
  • 雑誌名: BMC Psychiatry 巻: 18 号: 1 ページ: 180-180
  • DOI: 10.1186/s12888-018-1764-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prevalence of underweight in patients with schizophrenia: A meta-analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugawara N、Maruo K、Sugai T、Suzuki Y、Ozeki Y、Shimoda K、Someya T、Yasui-Furukori N
  • 雑誌名: Schizophrenia Research 巻: 195 ページ: 67-73
  • DOI: 10.1016/j.schres.2017.10.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous Redistribution of Facial Subcategory Information Within and Outside the Face-Selective Domain in Primate Inferior Temporal Cortex (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa Naohisa、Majima Kei、Sawahata Hirohito、Kawasaki Keisuke、Matsuo Takeshi、Kotake Naoki、Suzuki Takafumi、Kamitani Yukiyasu、Hasegawa Isao
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 28 号: 4 ページ: 1416-1431
  • DOI: 10.1093/cercor/bhx342
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Locally induced neuronal synchrony precisely propagates to specific cortical areas without rhythm distortion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Toda H, Kawasaki K, Sato S, Horie M, Nakahara K, Bepari AK, Sawahata H, Suzuki T, Okado H, Takebayashi H, Hasegawa I.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: - 号: 1 ページ: 7678-7678
  • DOI: 10.1038/s41598-018-26054-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rare loss of function mutations in N-methyl-d-aspartate glutamate receptors and their contributions to schizophrenia susceptibility (2018)
  • 著者名/発表者名: Yu Yanjie、Lin Yingni、Takasaki Yuto、Wang Chenyao、Kimura Hiroki、Xing Jingrui、Ishizuka Kanako、Toyama Miho、Kushima Itaru、Mori Daisuke、Arioka Yuko、Uno Yota、Shiino Tomoko、Nakamura Yukako、Okada Takashi、Morikawa Mako、Ikeda Masashi、Iwata Nakao、Okahisa Yuko、Takaki Manabu、Sakamoto Shinji、et al.
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 8 号: 1 ページ: 12-20
  • DOI: 10.1038/s41398-017-0061-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rare genetic variants in CX3CR1 and their contribution to the increased risk of schizophrenia and autism spectrum disorders (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka K、Fujita Y、Kawabata T、Kimura H、Iwayama Y、Inada T、Okahisa Y、Egawa J、Usami M、Kushima I、Uno Y、Okada T、Ikeda M、Aleksic B、Mori D、Someya To、Yoshikawa T、Iwata N、Nakamura H、Yamashita T、Ozaki N
  • 雑誌名: Translational Psychiatry 巻: 7 号: 8 ページ: e1184-e1184
  • DOI: 10.1038/tp.2017.173
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Associative-memory representations emerge as shared spatial patterns of theta activity spanning the primate temporal cortex (2016)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Nakahara, Ken Adachi, Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Hirohito Sawahata, Kei Majima, Masaki Takeda, Sayaka Sugiyama, Ryota Nakata, Atsuhiko Iijima, Hisashi Tanigawa, Takafumi Suzuki, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 未定 号: 1 ページ: 11827-11827
  • DOI: 10.1038/ncomms11827
  • NAID: 120005822769
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 皮質脳波（ECoG）信号を用いた脳内イメージ情報のデコーディング. (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34(2) ページ: 193-196
• [雑誌論文] 皮質脳波（ECoG）信号を用いた脳内イメージ情報のデコーディング (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川功
  • 雑誌名: Clinical Neuroscience 巻: 34(2) ページ: 193-196
• [雑誌論文] Alternating zones selective to faces and written words in the human ventral occipitotemporal cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuo T, Kawasaki K, Kawai K, Majima K, Masuda H, Murakami H, Kunii N, Kamitani Y, Kameyama S, Saito N, Hasegawa I
  • 雑誌名: Cereb Cortex 巻: (in press) 号: 5 ページ: 1265-77
  • DOI: 10.1093/cercor/bht319
  • 査読あり
• [学会発表] マカクザルにおける心の理論の検討および内側前頭前野の不活性化によるその関連性について (2019)
  • 著者名/発表者名: 林剛丞, 江川純, 秋川諒太, 川嵜圭祐, 長谷川功, 飯島淳彦, 染矢俊幸
  • 学会等名: 第115回日本精神神経学会
• [学会発表] 拡散テンソル画像を用いた脳機能結合と自閉スペクトラム症との関連解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川純, 杉本篤言, 吉永清宏, 林剛丞, 染矢俊幸
  • 学会等名: 第115回日本精神神経学会
• [学会発表] Anticipating of other's behavior on the basis of understanding other's false beliefs in rhesus monkeys (Macaca fuscata) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T, Kawasaki K, Akikawa R, Hasegawa I, Egawa J, Someya T, Iijima A
  • 学会等名: 第41回日本神経科学大会
• [学会発表] Relationship between prefrontal cortex activity during task execution and ADHD symptoms of adult patients, and their changes by atomoxetine. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto A, Suzuki Y, Yoshinaga K, Orime N, Hayashi T, Egawa J, Ono S, Sugai T, Someya T
  • 学会等名: WFSBP Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] Resequencing of the SETD1A gene in Japanese patients with schizophrenia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hoya S, Igeta H, Watanabe Y, Nunokawa A, Inoue E, Shibuya M, Egawa J, Someya T
  • 学会等名: WFSBP Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] Rare FBXO18 variations and risk of schizophrenia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y, Hoya S, Hishimoto A, Nunokawa A, Inoue E, Igeta H, Otsuka I, Shibuya M, Sora I, Someya T
  • 学会等名: WFSBP Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] Whole-exome sequencing in a consanguineous multiplex family with schizophrenia and a case-control study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Igeta H, Watanabe Y, Hoya S, Ikeda M, Hishimoto A, Nunokawa A, Inoue E, Sora I, Iwata N, Someya T
  • 学会等名: WFSBP Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] Increased serum levels and promoter polymorphisms of macrophage migration inhibitory factor in schizophrenia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okazaki S, Otsuka I, Watanabe Y, Numata S, Boku S, Shimmyo N, Ohmori T, Someya T, Sora I, Hishimoto A.
  • 学会等名: WFSBP Asia Pacific Regional Congress of Biological Psychiatry
  • 国際学会
• [学会発表] Anticipating of other's behavior on the basis of understanding other's false beliefs in rhesus monkeys (Macaca fuscata) (2018)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐、長谷川功、江川純、染矢俊幸、飯島淳彦
  • 学会等名: 第41回日本神経科学会
• [学会発表] 視線・矢印による注意喚起が眼球運動に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 染矢俊幸
  • 学会等名: 日本視覚学会2017年冬季大会
  • 発表場所: NHK放送技術研究所（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] Spatial and temporal distribution of value-related and visual information in the macaque lateral prefrontal cortex. (2017)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐、長谷川功
  • 学会等名: Society of Neuroscience 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Relationships between the internal representations of convolutional neural network and the space, time and frequency domains of ECoG signals on macaque inferior temporal cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐、長谷川功
  • 学会等名: Neuroscience2016
  • 発表場所: San Diego (U.S.A)
  • 年月日: 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Modulation of value information coded in the lateral prefrontal cortex by decode neurofeedback with electrocorticographic (ECoG) signals. (2016)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐、長谷川功
  • 学会等名: Neuroscience2016
  • 発表場所: San Diego (U.S.A)
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] Decoding recalled color imagery using ECoG signals in macaque inferior temporal and prefrontal cortices. (2016)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐、長谷川功
  • 学会等名: Neuroscience2016
  • 発表場所: San Diego (U.S.A)
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] Information flow dynamics in inferior temporal cortex involving visual object processing. (2015)
  • 著者名/発表者名: 川嵜圭祐
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2015
  • 発表場所: Chicago, U.S.A
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] 自閉症の分子遺伝研究から橋渡し研究へ (2014)
  • 著者名/発表者名: 江川純
  • 学会等名: 第3回金沢大学子どものこころサミット
  • 発表場所: 北國新聞 赤羽ホール（石川県金沢市）
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] Spatial pattern similarity of ECoG responses represents associative memory in the primate medial temporal lobe. (2014)
  • 著者名/発表者名: Adachi K, Kawasaki K, Sawahata H, Matsuo T, Suzuki T, Majima K, Tanigawa H, Iijima A, Kamitani Y, Hasegawa I
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Decoding of material categories from ECoG signals in the macaque inferior temporal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Teramoto T, Kawasaki K, Okatani T, Sawahata H, Suzuki T, Hasegawa I
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Hierarchical propagation of visual response through the inferior temporal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki K, Haruna T, Fujiki Y, Sawahata H, Tanigawa H, Iijima A, Suzuki T, Hasegawa I
  • 学会等名: Neuro2014
  • 発表場所: PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Super multi-channel recording systems with UWB wireless transmitter for BMI. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Ando H, Yoshida T, Sawahata H, Kawasaki K, Hasegawa I, Matsushita K, Hirata M, Yoshimine T, Takizawa K
  • 学会等名: 36th Annual international conference of the IEEE engineering in medicine and biology society (EMBC’14)
  • 発表場所: Sheraton Hotel & Towers, Chicago, U.S.A.
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-30