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オプトジェネティクスによる正中縫線核セロトニン神経と衝動性の関係の解明

公募研究

研究領域予測と意思決定の脳内計算機構の解明による人間理解と応用
研究課題/領域番号 24120501
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
研究機関北海道大学

研究代表者

大村 優  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80597659)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード精神薬理学 / オプトジェネティクス
研究概要

異常な衝動性の亢進は薬物依存や犯罪、自殺の危険因子となり得る。本研究の主な目的は、衝動的行動を制御している神経回路・関連分子を解明することにある。本研究では特に正中縫線核5-HT神経に着目し、中枢神経系のセロトニンと衝動性の関係について諸々の未解決の問題を、オプトジェネティクスによって一挙に解決しようとすることにあった。具体的には、5-HT神経特異的に光受容体であるチャネルロドプシンを発現させ、正中縫線核に留置したファイバーにより光を照射し、5-HT神経活動のON/OFFを可逆的かつ時間的に精密に制御し、衝動的行動の変化を計測した。衝動的行動の測定には3-選択反応時間課題を用いた。
中枢5-HT神経細胞にのみチャネルロドプシンを発現するマウスの正中縫線核に光刺激のためのプラスチックファイバーを埋め込んだ。3-選択反応時間課題の遂行直前、もしくは遂行中に光刺激を与えて5-HT神経細胞の活動を増加させることにより、衝動的行動が抑制されるかどうかを検証した。
結果として、正中縫線核のセロトニン神経細胞の活動を上昇させることで衝動的行動が顕著に減少することが観察された。3-選択反応時間課題では注意機能や意欲を測定することもできるが、それらの指標には変化が無かった。つまり、正中縫線核のセロトニン神経活動は衝動性に選択的に関与していることが示唆された。
さらに、関与するセロトニン受容体の種類を同定するためにセロトニン5-HT2C受容体欠損マウスと上述の5-HT神経特異的に光受容体であるチャネルロドプシンを発現させたマウスを交配させたが、繁殖が上手くいかなかった。現在のところ理由は不明であるが、5-HT2C受容体欠損により痙攣発作がしばしば見られること、チャネルロドプシンを過剰発現させることで小胞体ストレスがかかってしまったことなどが推測される。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optogenetic Activation of Serotonergic Neurons Enhances Anxiety-Like Behavior in Mice2014

    • 著者名/発表者名
      Ohmura Y, Tanaka F K, Tsunematsu T, Yamanaka A, Yoshioka M
    • 雑誌名

      International Journal of Neuropsychopharmacology

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光遺伝学による中枢セロトニン神経の選択的制御を用いてセロトニン再取り込み阻害薬の作用機序を考える2014

    • 著者名/発表者名
      大村 優
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 衝動性抑制薬とその作用機序2013

    • 著者名/発表者名
      大村 優
    • 学会等名
      第23回日本臨床精神神経薬理学会・第43回日本神経精神薬理学会 合同年会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Yu Ohmura's web page

    • URL

      http://www.geocities.jp/neuropharmacology_yuohmura/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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