経頭蓋磁気刺激による気分変調に伴う脳活動の変化のＰＥＴ測定－霊長類モデル研究

• 研究課題/領域番号: 26560455
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 筒井 健一郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90396466)
• 研究分担者: 林 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, チームリーダー (50372115) ; 尾上 浩隆 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, チームリーダー (80214196)
• 研究協力者: 中村 晋也
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014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: 脳・神経 / 抑うつ / サルうつ病モデル / 経頭蓋磁気刺激

研究成果の概要

アカゲザルを対象として、内側前頭前皮質の腹側部（vmPFC）に対する低頻度反復経頭蓋磁気刺激（lf-rTMS）を行い、それが抑うつ状態を誘発することを見出した。一方で、前帯状回後部（pACC）や、その他の領域にに対する lf-rTMS では、そのような症状が誘発されることはなかった。これら３頭のサルについて、内側前頭皮質腹側部刺激、前帯状回後部刺激、および、内側前頭皮質腹側部へのシャム刺激を行った後の、安静時脳活動を fMRI にて計測した。このデータの解析によって、正常時と抑うつ状態で、どのような脳活動の違いがあるのかが明らかになることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Oral Administration of Methylphenidate (Ritalin) Affects Dopamine Release Differentially Between the Prefrontal Cortex and Striatum: A Microdialysis Study in the Monkey (2017)
  • 著者名/発表者名: Kodama T, Kojima T, Honda Y, Hosokawa T, Tsutsui KI, Watanabe M
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 9 ページ: 2387-2394
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2155-16.2017
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dynamic code for economic object valuation in prefrontal cortex neurons (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI, Grabenhorst F, Kobayashi S, Schultz W
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 12554-12554
  • DOI: 10.1038/ncomms12554
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neck collar for restraining head and body movements in rats for behavioral task performance and simultaneous neural activity recording. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tateyama Y, Oyama K, Lo CW, Iijima T, Tsutsui KI
  • 雑誌名: Journal of Neruoscience Methods 巻: 263 ページ: 68-74
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2016.02.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative Overview of Visuospatial Working Memory in Monkeys and Rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI, Oyama K, Nakamura S, Iijima T
  • 雑誌名: Frontiers of Systems Neuroscience 巻: 10 ページ: 99-99
  • DOI: 10.3389/fnsys.2016.00099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Similarity in neuronal firing regimes across mammalian species (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Mochizuki, ..., Ichiro Fujita, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 36 号: 21 ページ: 5736-5747
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0230-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Representation of Functional Category in the Monkey Prefrontal Cortex and Its Rule-Dependent Use for Behavioral Selection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI, Hosokawa T, Yamada M, Iijima T
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 36 号: 10 ページ: 3038-3048
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2063-15.2016
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Discrete coding of stimulus value, reward expectation, and reward prediction error in the dorsal striatum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oyama K, Tateyama Y, Hernadi I, Tobler PN, Iijima T, Tsutsui KI
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 114 号: 5 ページ: 2600-2615
  • DOI: 10.1152/jn.00097.2015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of G-gene Deletion and Replacement on Rabies Virus Vector Gene Expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Ohara S, Tsutsui KI, Iijima T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 5 ページ: e0128020-e0128020
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0128020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dopaminergic and serotonergic modulation of anterior insular and orbitofrontal cortex function in risky decision making. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii H, Ohara S, Tobler PN, Tsutsui KI, Iijima T.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: 92 ページ: 53-61
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.11.009
  • 査読あり
• [学会発表] Decision related activities of anterior insular and orbitofrontal cortex in a gambling behavior of rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii H, Kaizu Y, Takahashi S, Ohara S, Tobler PN, Tsutsui KI，Iijima T
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Efferent projections of the calbindinpositive entorhinal neurons in the rat: Connectional differences between the medial and lateral entorhinal cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohara S, Itou K, Shiraishi M, Gianatti M，Sota Y，Kabashima S, Onodera M，Tsutsui KI，Witter M，Iijima T
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] ｒTMSの作用機序解明および臨床利用における刺激条件最適化に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 筒井健一郎
  • 学会等名: 脳科学研究戦略推進プログラム「ＢＭＩ技術」報告会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-11-10
  • 招待講演
• [学会発表] Using transcranial magnetic stimulation (TMS) as a tool for primate neuroscience research (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI
  • 学会等名: 31st International Congress of Psychology (ICP2016)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-25
• [学会発表] Connectional differences between calbindin positive neurons in the medial and lateral entorhinal cortex of the rat. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohara S，Itou K，Shiraishi M，Gianatti M，Sota Y，Kabashima S, Onodera M，Tsutsui KI，Witter M，Iijima T
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Connectional differences between layer Va and Vb neurons in the lateral entorhinal cortex of the rat. (2016)
  • 著者名/発表者名: Onodera M, Ohara S，Shiraishi M, Itou K，Tsutsui KI, Witter M，Iijima T
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Inactivation of rat dorsomedial prefrontal cortex or posterior parietal cortex, but not ventromedial prefrontal cortex, impairs the performance of the visuospatial delayed response task. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oyama K，Lo CW，Tateyama Y，Iijima T，Tsutsui KI
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] Neural correlates of abstract thought process in monkey prefrontal cortex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T，Nakamura S，Yamada M，Iijima T，Tsutsui KI
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] Reduction of spontaneous physical activity and sociability induced by low-frequency repetitive transcranial stimulation (rTMS) to the lower part of the medial frontal cortex in monkeys. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S，Ogawa K，Goto Y，Hosokawa T，Iijima T，Tsutsui KI
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] Sustained delay activity in mPFC and PPC of head-fixed rats performing delayed pro-/anti-response task. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tateyama Y，Oyama K，Lo CW，Iijima T，Tsutsui KI
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] 反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）によるサル内側前頭葉の情動・気分調節機能の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 筒井健一郎
  • 学会等名: 第57回日本心身医学会総会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] 経頭蓋時期刺激（TMS）で拓く霊長類研究の新展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 筒井健一郎
  • 学会等名: ナショナルバイオリソース第12回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Cortical and subcortical projections of the entorhinal layer III neurons of the rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohara S., Ito, K., Sota, Y., Tsutsui, K-I., Witter, P. M., Iijima, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Rabies virus vector with improved transgene expression level for transsynaptic tracing. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sota, Y., Ohara, S., Sato, S., Ito, K., Tsutsui, K-I., Iijima, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] The effect of bimodal value representation on goal directed behavior and reflective choice in behaving macaque. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, Nakamura S, Okada KI, Kobayashi Y, Tsutsui KI, Nakamura K.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of neural representations between rat anterior insular and orbitofrontal cortex in risky decision making. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii, H., Kaizu, Y., Takahashi, S., Ohara, S., Tobler, N. P., Tsutsui, K-I., Iijima, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] Neural responses observed only in a gambling task in the rat anterior insular cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kaizu, Y., Ishii, H., Takahashi, S., Ohara, S., Tobler, N. P., Tsutsui, K-I., Iijima, T.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] Cytoarchitectonic information of rat medial prefrontal “delay” neurons revealed by single-neuron electroporation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Tateyama, Y., Lo, CW., Ohara, S., Karube, F., Fujiyama, F., Iijima, T., Tsutsui, K-I.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] Inactivation of rat dorsomedial prefrontal cortex impairs delayed response performance under head fixation (2015)
  • 著者名/発表者名: Lo C, Tateyama Y, Oyama K, T. Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Comparing the impact of online and low-frequency offline rTMS over the unilateral dorsolateral prefrontal cortex on the delayed response task performance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogawa K, Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Tsutsui KI.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Neck collar: A novel non-invasive system for restricting head and body movements in rats for behavioral task performance and simultaneous neuron activity recording (2015)
  • 著者名/発表者名: Tateyama Y, Oyama K, Lo C, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] Ventrolateral prefrontal activity reflects increases in object value induced by larger choice sets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Usui N, Eifuku S, Iijima T, Taira M, Tsutsui KI, Tobler P
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting
  • 発表場所: Chicago (USA)
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Morphological identification of rat medial prefrontal neurons showing sustained activity during a delay period of a delayed response task by single-neuron electroporation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Tateyama, Y., Lo, CW., Ohara, S., Karube, F., Fujiyama, F., Iijima, T., Tsutsui, K-I.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] Afferents and Efferents of the Commissural Projection Neurons in Enthorinal Cortex Layer 3 of the Rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohara, S., Itou, K., Sota, Y., Sato, S., Tsutsui, K-I., Iijima, T.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] Ventrolateral prefrontal activity reflects increases in object value induced by larger choice sets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Usui N, Eifuku S, Iijima T, Taira M, Tsutsui KI, Tobler PN.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] An integrated system for the quantitative measure of motivation and emotion in monkeys. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, Nakamura S, Okada KI, Kobayashi Y, Tsutsui KI, Nakamura K.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] Risky choice selective neuron in rat anterior insular cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii, H., Kaizu, Y., Takahashi, S., Ohara, S., Tobler, N. P., Tsutsui, K-I., Iijima, T.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] Different contributions of monkey frontal, premotor, and parietal corticies in spatial working memory task revealed by on-line rTMS. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI
  • 学会等名: International Symposimu on Magnetic Stimulation: Past, Present and Future
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The effect of inactivation of prefrontal cortex on immediate behavioral adaptation in group reversal (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T, Nakamura S, Matsui Y, Yamada M, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: 1st International Brain Stimulation Conference
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-03-02
• [学会発表] Different roles of the monkey dorsolateral prefrontal, premotor and posterior parietal cortices in a (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: 1st International Brain Stimulation Conference
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-03-02
• [学会発表] Functional segregation of prefrontal and premotor cortices in a delayed response task: An rTMS study (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Involvement of dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex in behavioral adaptation to group (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa T, Nakamura S, Matsui Y, Yamada M, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Sustained activity in mPFC of head-fixed rats performing delayed response task (2014)
  • 著者名/発表者名: Tateyama Y, Oyama K, Omori K, Iijima T, Tsutsui KI
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Deleting G protein of rabies virus vector enhances transgene expression level via decreased cell (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Ohara S, Tsutsui KI, Iijima T
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] Dopaminergic and serotonergic modulation of anterior insular and orbitofrontal cortex in risky (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii H, Ohara S, Kaizu Y, Tobler PN, Tsutsui KI, Iijima T
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] Topographical organization of multisynaptic inputs to the hippocampus: Dual transsynaptic tracing (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohara S, Sato S, Tsutsui KI, Witter MP, Iijima T
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] 遅延反応課題遂行中のラット頭頂連合野における感覚情報と運動情報 (2014)
  • 著者名/発表者名: 舘山 幸菜 小山 佳 大森 和音 飯島 敏夫 筒井 健一郎
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] rTMSを用いた機能阻害によって明らかになった遅延反応課題における大脳皮質諸領野の役割分担 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 晋也 細川 貴之 飯島 敏夫 筒井 健一郎
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] グループ逆転課題遂行中のサル前頭連合野におけるカテゴリ情報の表現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 細川 貴之 中村 晋也 山田 宗和 飯島 敏夫 筒井 健一郎
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 狂犬病ウイルスベクターを用いたラット海馬歯状回への投射経路の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原 慎也 佐藤 翔 筒井 健一郎 Witter Menno P 飯島 敏夫
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Investigating the functional specialization within the monkey neocortex using TMS (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui KI
  • 学会等名: Magstim Neuroscience Conference 2014
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2014-05-10
  • 招待講演