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高精細全脳イメージングを用いた負の情動行動制御における多領野連関解析

公募研究

研究領域脳情報動態を規定する多領野連関と並列処理
研究課題/領域番号 18H05132
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

笠井 淳司  大阪大学, 薬学研究科, 助教 (40454649)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードストレス / 情動 / 多領野 / 前障 / 全脳マッピング / 情動行動
研究実績の概要

精神的ストレスは、ストレス応答機構としての不快情動を惹起し、不安などの情動行動を引き起こす。この情動行動は、多領野の活動連関により制御されると考えられるものの、その詳細な神経メカニズムはいまだ不明な点が多い。そこで本研究では、研究代表者らが開発した高速高精細全脳イメージングシステムFASTによる全脳活動マッピングと回路マッピング、さらにストレス応答性前障神経細胞の特異的な活動操作を組み合わせ、情動行動制御における多領野連関の解読を目指した。その結果、以下の成果を得た。
1)ストレス応答性前障神経細胞をDREADDを用いて人工的に活性化させることにより、広範な脳領域に分布するストレス関連領域の神経細胞を活性化し、不安様行動を惹起した。
2)前障の全脳回路マッピングを実施した結果、前障は、扁桃体や前頭前野を含む多領野のストレス応答性神経細胞から神経投射を受けていた。
3)前障の活性化による不安様行動には、ストレス応答に関連するカテコラミンシグナルが関与することを見出した。
これらのことから、ストレス応答において、前障は、多領野にあるストレス応答神経細胞の入力を受け、広範な脳領域の活動を制御することにより不安などの情動を制御することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Direct visualization of an antidepressant analog using surface-enhanced Raman scattering in the brain2020

    • 著者名/発表者名
      Masato Tanuma, Atsushi Kasai, Kazuki Bando, Naoyuki Kotoku, Kazuo Harada, Masafumi Minoshima, Kosuke Higashino, Atsushi Kimishima, Masayoshi Arai, Yukio Ago, Kaoru Seiriki, Kazuya Kikuchi, Satoshi Kawata, Katsumasa Fujita, Hitoshi Hashimoto
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 5 号: 6

    • DOI

      10.1172/jci.insight.133348

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Whole-brain block-face serial microscopy tomography at subcellular resolution using FAST.2019

    • 著者名/発表者名
      Seiriki K, Kasai A, Nakazawa T, Niu M, Naka Y, Tanuma M, Igarashi H, Yamaura K, Hayata-Takano A, Ago Y, Hashimoto H.
    • 雑誌名

      Nat Protoc.

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1509-1529

    • DOI

      10.1038/s41596-019-0148-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 全脳活動マッピングを用いた情動行動制御機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      笠井淳司、橋本均
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Claustrum is involved in stress-induced anxiety-like behaviors2019

    • 著者名/発表者名
      Kasai A et al
    • 学会等名
      2018 Cold Spring Harbor meeting: Molecular Mechanisms of Neuronal Connectivity
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Claustral neurons mediate stress-induced anxiety-like behavior through multi-area interconnectivity2018

    • 著者名/発表者名
      Kasai A et al
    • 学会等名
      2nd international symposium on brain information dynamics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-brain activity mapping sheds light on a new role of the claustrum in stress neurocircuitry2018

    • 著者名/発表者名
      Kasai A et al
    • 学会等名
      The society for claustrum research 5th annual symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 大阪大学大学院薬学研究科 神経薬理学分野ホームページ

    • URL

      http://molpharm.umin.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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