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悲観的な価値判断を引き起こす霊長類側坐核-ドーパミン経路の機能解明

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 20H05063
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
審査区分 複合領域
研究機関京都大学

研究代表者

雨森 賢一  京都大学, 高等研究院, 特定拠点准教授 (70344471)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021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)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード霊長類 / DREADD / 不安障害 / 意思決定 / 線条体 / 腹側淡蒼球 / 接近回避葛藤 / 腹側線条体 / 神経生理学 / 認知神経科学 / 計算論的神経科学 / 大脳基底核 / 側坐核 / 腹側被蓋野 / 化学遺伝学 / マカクザル
研究開始時の研究の概要

近年、不安障害や鬱病に因果的に関わると考えられる神経回路が、大脳辺縁系-基底核に広く分散して存在することがわかってきた。このいわゆる「不安回路」の下流域には、側坐核があり、これらはドーパミン (DA) 回路に直接的・間接的に投射している。本研究では、側坐核-DAの直接経路と、側坐核-腹側淡蒼球-DAの間接経路に焦点を当て、鬱や不安障害に因果的に関わる側坐核を中心とした局所回路が、どのように DA 応答を制御し、どのように「不安」状態が引き起こすのかを、ヒトと相同な脳構造を持つ霊長類において包括的に明らかにし、ヒトの精神障害の治療につながる神経操作技術の確立に寄与する。

研究実績の概要

近年、不安障害や鬱病に因果的に関わると考えられる神経回路が、大脳辺縁系-基底核に広く分散して存在することがわかってきた(Amemori and Graybiel, 2012; Amemori et al., 2018; Amemori, et al., 2020; Ironside et al., 2020)。 この「不安回路」の下流域には、腹側線条体・側坐核があり、ドーパミン (DA) を制御する、腹側淡蒼球回路に投射している。 このことから我々は「不安障害や鬱病に伴う罰の過大評価はDA 制御の異常によって引き起こされる」という仮説を立てた。本研究では、腹側線条体-腹側淡蒼球の間接経路に焦点を当て、化学遺伝学による経路選択的な活動制御技術を確立させ、罰の価値判断や「不安」の生成に因果的に関わることを示す。このため、不安行動を定量化できる接近回避の意思決定課題をマカクザルに訓練し、①側坐核、腹側淡蒼球から課題関連活動を記録し、意欲、期待効用、葛藤なをどのように表現するかを解明した。②順行性に発現する化学遺伝学ウイルスを側坐核に注入した後、投射先の腹側淡蒼球に作動薬を注入することで、腹側線条体-腹側淡蒼球回路を抑制し、価値判断の変化を調べた。このように、腹側線条体-腹側淡蒼球を中心とした局所回路が、どのように「不安」状態が引き起こすのかを、ヒトと相同な脳構造を持つマカクザルにて研究した。この研究を発展させ、精神障害の治療につながる神経操作技術の確立に寄与したいと考えている。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大/ブラウン大/マクリーン病院(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Generalized and social anxiety disorder interactomes show distinctive overlaps with striosome and matrix interactomes2021

    • 著者名/発表者名
      Karunakaran Kalyani B.、Amemori Satoko、Balakrishnan N.、Ganapathiraju Madhavi K.、Amemori Ken-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18392-18392

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97418-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of the Dorsal?Lateral Prefrontal Cortex in Reward Sensitivity During Approach?Avoidance Conflict2021

    • 著者名/発表者名
      Rolle Camarin E、Pedersen Mads L、Johnson Noriah、Amemori Ken-ichi、Ironside Maria、Graybiel Ann M、Pizzagalli Diego A、Etkin Amit
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: - 号: 6 ページ: 1269-1285

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab292

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Causal Evidence for Induction of Pessimistic Decision-Making in Primates by the Network of Frontal Cortex and Striosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Amemori Satoko、Graybiel Ann M.、Amemori Ken-ichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15 ページ: 649167-649167

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.649167

    • NAID

      120007141959

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Computational phenotyping of brain-behavior dynamics underlying approach-avoidance conflict in major depressive disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Pedersen Mads L.、Ironside Maria、Amemori Ken-ichi、McGrath Callie L.、Kang Min S.、Graybiel Ann M.、Pizzagalli Diego A.、Frank Michael J.
    • 雑誌名

      PLOS Computational Biology

      巻: 17 号: 5 ページ: 1008955-1008955

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1008955

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chronic multi-modal monitoring of neural activity in rodents and primates2020

    • 著者名/発表者名
      Schwerdt Helen N.、Gibson Dan J.、Amemori Kenichi、Stanwicks Lauren L.、Yoshida Tomoko、Cima Michael J.、Graybiel Ann M.
    • 雑誌名

      Proc. SPIE, Integrated Sensors for Biological and Neural Sensing

      巻: N/A ページ: 20-20

    • DOI

      10.1117/12.2583029

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dopamine and beta-band oscillations differentially link to striatal value and motor control2020

    • 著者名/発表者名
      Schwerdt H. N.、Amemori K.、Gibson D. J.、Stanwicks L. L.、Yoshida T.、Bichot N. P.、Amemori S.、Desimone R.、Langer R.、Cima M. J.、Graybiel A. M.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6(39) 号: 39

    • DOI

      10.1126/sciadv.abb9226

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Causal Evidence for Induction of Anxiety-like State in Primates by the Network of Frontal Cortex and Striosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      Farewell ceremony of 7th-batch Hakubi researchers
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サル前頭前皮質腹内側部の 接近回避葛藤に対する神経応答と神経操作2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      2021年度 超適応A班WEB会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational and physiological basis of cortico-basal ganglia circuits generating anxiety-like states in primates2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      JANUBET Primate Neurobiology School
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不安や意欲を司る霊長類神経ネットワーク の解析と操作2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      ReCoCo@KRP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational and Physiological Approaches to the Primate Anxiety Connectome2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      SPP-2041 Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「不安の源」は脳の中にある2020

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      43回日本神経科学大会 市民公開パネルディスカッション「2050年の脳科学と社会」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physiological approach to identify primate cortico-basal ganglia circuits that generate anxiety2020

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identifying the function of primate striosome-related circuitry on pessimistic valuation and anxiety2020

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      43回日本神経科学大会 日米脳
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 接近回避葛藤の柔軟な切り替えを行う線条体モジュール仮説2020

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      生理研研究会2020 意思決定研究の新展開 ~ 社会共感・主観価値の生成・葛藤に関わる神経メカニズム ~
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Clinical Neuroscience2021

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] BEYOND SMART LIFE 好奇心が駆動する社会2020

    • 著者名/発表者名
      日立京大ラボ
    • 総ページ数
      352
    • 出版者
      日経BP 日本経済新聞出版本部
    • ISBN
      9784532358624
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] ブレインサイエンスレビュー20202020

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 総ページ数
      346
    • 出版者
      クバプロ
    • ISBN
      9784878051647
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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