• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

大脳小脳大規模多軸観察による精神疾患における全体性崩壊機構の解明

計画研究

研究領域大規模計測・シミュレーションによる脳の全体性の理解
研究課題/領域番号 21H05136
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

堤 新一郎  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 副チームリーダー (20862676)

研究期間 (年度) 2021-08-23 – 2024-03-31
キーワード大規模2光子イメージング / 前頭連合野 / 自閉スペクトラム症 / メルトダウン / 神経活動シークエンス / 脳の全体性の崩壊
研究実績の概要

1.大脳小脳大規模2光子イメージング:遅延付きGo/No-Goタスク中のマウス前頭連合野第2/3層神経細胞に対し、1.27 x 1.27 mm視野の大規模2光子カルシウムイメージングを行った。さらに、イメージング中に薬理遺伝学的介入(DREADD)を行い、前頭野神経細胞の抑制により、逆に回路活動が亢進する現象を発見した。興奮性神経細胞に限定したDREADDとイメージングにより、回路活動の亢進は抑制性神経細胞の抑制による脱抑制に起因することが示唆された。この脱抑制の程度はタスク成績と負に相関したことから、抑制性神経回路の破綻が下記のメルトダウン様症状の原因となっていることが示唆された。
3.薬理学・遺伝学的精神疾患モデル:昨年度発見した、自閉スペクトラム症モデルマウスChd8 hKO系統において、認知学習が一旦成立するものの、突如として成績が低下し、その後は戻らない、自閉症児のメルトダウンに類似した行動について解析を進めた。メルトダウン様症状を起こしたとき、No-Goトライアルで間違った際に特異的に、特定の細胞群が発火することを発見した(これをメルトダウン細胞と名付けた)。メルトダウン細胞の活動は間違ったリック活動の前から生じ、リック活動が終わると収まることから、メルトダウン様症状を引き起こす原因であることが示唆された。以上の結果は、精神疾患関連遺伝子などの遺伝的負因と認知負荷が組み合わさることで、高次脳領野における抑制性神経回路が破綻し、メルトダウン細胞などの回路の異常活動を引き起こすことで、メルトダウン様症状をはじめとする全体性の崩壊を引き起こしていることを示唆した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Thalamo-frontal circuit mechanisms for cognitive dysfunctions in psychiatric disorders2024

    • 著者名/発表者名
      堤 新一郎
    • 学会等名
      GRC Thalamocortical Interactions 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Cellular resolution circuit pathogenesis of autistic meltdown2024

    • 著者名/発表者名
      堤 新一郎
    • 学会等名
      第47回日本神経科学大会
  • [学会発表] Thalamo-frontal cortex circuit mechanisms responsible for cognitive dysfunctions in psychiatric disorders2023

    • 著者名/発表者名
      堤 新一郎
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
  • [学会発表] Thalamo-frontal circuit mechanisms of autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      堤 新一郎
    • 学会等名
      The 2nd RIKEN CBS Co-Creation International Conference
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi