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2016 年度 実績報告書

認知行動と精神神経疾患病態における大脳基底核神経回路機構とその破綻

研究課題

研究課題/領域番号 15H04275
研究機関京都大学

研究代表者

疋田 貴俊  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (70421378)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード大脳基底核 / 行動柔軟性 / ドーパミン受容体
研究実績の概要

多くの精神神経疾患には認知行動障害が基礎症状として存在するが、その神経基盤は解明されていない。これまでに可逆的神経伝達阻止法などの新規に開発した神経回路制御法を用いて、報酬・忌避に基づく意思決定行動や薬物依存症などの精神障害の病態に関与する大脳基底核神経回路機構を同定してきた。そこで本研究においては、精神神経疾患の認知行動障害の神経基盤は神経回路制御異常であるとの仮説のもと、精神神経疾患モデルマウスの認知行動障害を分類し、その認知行動の神経回路制御機構を同定することで、認知行動障害の背景にある神経回路制御異常を解明することを目的にしている。これにより、精神神経疾患の病態を神経回路という新しい視点から解明することで、精神神経疾患の治療法開発につなげることを目指している。
大脳基底核神経回路の直接路と間接路にそれぞれ特異的な可逆的神経伝達阻止法を用いて、インテリケージ内での集団飼育下における場所識別課題と連続逆転課題において、行動柔軟性に間接路が重要であることを示した(Macpherson et al., Learn Mem, 2016)。さらにD2L受容体ノックアウトマウスを用いて、その行動柔軟性がドーパミンとD2L受容体シグナルにより制御されていることを示した。D2L受容体はタッチスクリーン認知学習装置を用いた図形識別課題と逆転課題に必須である事も示した(Morita et al., Mol Neuropsychiatry)。これらの結果から、認知行動における神経回路制御機構を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

インテリケージ内での集団飼育下における場所識別課題とタッチスクリーン認知学習装置を用いた図形識別課題の2種類の異なる認知学習課題と逆転課題において、大脳基底核の間接路とドーパミンD2L受容体の関与を示し、認知行動における神経回路制御機構を明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

精神神経疾患モデルマウスの認知行動障害を解析することによって、精神神経疾患に特異的な大脳基底核神経回路異常を同定する。さらに同定した特定神経回路の神経活動制御により、認知行動障害を是正できないか試みる。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ジョンズ・ホプキンス大学/イリノイ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ジョンズ・ホプキンス大学/イリノイ大学
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク研究所
  • [雑誌論文] Role of leptin in conditioned place preference to high-fat diet in leptin-deficient ob/ob mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Son C, Aotani D, Nomura H, Hikida T, Hosoda K, Nakao K
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 640 ページ: 60-63

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2017.01.033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Network mechanisms of hippocampal laterality, place coding and goal-directed navigation.2017

    • 著者名/発表者名
      Kitanishi T, Ito HT, Hayashi Y, Shinohara Y, Mizuseki K, Hikida T
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 67 ページ: 247-258

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0502-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioral flexibility in a place discrimination task in the IntelliCage.2016

    • 著者名/発表者名
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • 雑誌名

      Learning & Memory

      巻: 23 ページ: 359-364

    • DOI

      10.1101/lm.042507.116.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dopamine D2L receptor is required for visual discrimination and reversal learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Okada K, Niwa M, Sawa A, Hikida T
    • 雑誌名

      Molecular Neuropsychiatry

      巻: 2 ページ: 124-132

    • DOI

      10.1159/000447970

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Abnormal wake/sleep pattern in a novel gain-of-function model of DISC1.2016

    • 著者名/発表者名
      Jaaro-Peled H, Altimus C, LeGates T, Cash-Padgett T, Zoubovsky S, Hikida T, Ishizuka K, Hattar S, Mongrain V, Sawa A
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 112 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.06.006.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reevaluation of anti-obesity action of mazindol and elucidation of its effect on the reward system.2016

    • 著者名/発表者名
      Aotani D, Son C, Shimizu Y, Nomura H, Hikida T, Kusakabe T, Tanaka T, Miyazawa T, Hosoda K, Nakao K
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 633 ページ: 141-145

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2016.09.014

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Endocytosis following dopamine D2 receptor activation is critical for neuronal activity and dendritic spine formation via Rabex-5/PDGFRβ signaling in striatopallidal medium spiny neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Shioda N, Yabuki Y, Wang Y, Uchigashima M, Hikida T, Sasaoka T, Mori H, Watanabe M, Sasahara M, Fukunaga K
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1038/mp.2016.200

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ulk1 protects against ethanol-induced neuronal stress and cognition-related behavioral deficits.2016

    • 著者名/発表者名
      Akiko Sumitomo, Keisho Ueta, Kouta Horike, Sayaka Mauchi, Kazuko Hirai, Takatoshi Hikida, Takeshi Sakurai, Akira Sawa, Toshifumi Tomoda
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.12.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neural mechanism of the nucleus accumbens circuit in reward and aversive learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Hikida T, Morita M, Macpherson T
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 108 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.01.004.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大脳基底核神経回路からみた薬物依存症の病態2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 雑誌名

      精神科臨床Legato

      巻: 2 ページ: 190-192

  • [雑誌論文] Impaired hippocampal activity at the goal zone on the place preference task in a DISC1 mouse model.2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Y, Sawa A, Hikida T
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 106 ページ: 70-73

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.10.005

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 柔軟な行動のための大脳基底核神経回路の恒常性維持機構とその破綻2017

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会シンポジウム
    • 発表場所
      長崎新聞文化ホール(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経細胞におけるp62発現上昇およびオートファジー減弱によるGABA受容体表面定時の低下と精神疾患の病態生理2017

    • 著者名/発表者名
      住友明子、植田啓公頁、堀家康太、北岡志保、古屋敷智之、疋田貴俊、櫻井武、澤明、友田利文、成宮周
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会シンポジウム
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [学会発表] 認知学習におけるドーパミンD2L受容体の役割解析2017

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      新潟脳神経研究会
    • 発表場所
      新潟大学脳研究所(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2017-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次脳機能の回路機構と精神疾患の分子病態の解明に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所 蛋白研未来コロキウム
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Expression changes in prefrontal cortex after neurotransmission blocking of the nucleus accumbens pathways.2016

    • 著者名/発表者名
      Hikida T, Yao S, Fukakusa A, Morita M, Kimura H, Hirai K, Ando T, Toyoshiba H, Sawa A
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the American College of Neuropsychopharmacology
    • 発表場所
      フロリダ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-12-04 – 2016-12-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Activity in dopamine D2-receptor-expressing nucleus accumbens is necessary for behavioral flexibility in an IntelliCage place discrimination task.2016

    • 著者名/発表者名
      Hikida T
    • 学会等名
      International Symposium “Wiring and Functional Principles of Neural Circuits”
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Activity in dopamine D2-receptor-expressing nucleus accumbens is necessary for behavioral flexibility in an IntelliCage place discrimination task.2016

    • 著者名/発表者名
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression changes in prefrontal cortex after neurotransmission blocking of the nucleus accumbens pathways.2016

    • 著者名/発表者名
      Hikida T, Yao S, Fukakusa A, Morita M, Kimura H, Hirai K, Ando T, Toyoshiba H, Sawa A
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning deficits involving nucleus accumbens D2-receptor expressing neurons in a DISC1 mouse model.2016

    • 著者名/発表者名
      Morita M, Macpherson T, Sawa A, Hikida T
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel therapeutic target for stroke by inhibition of GAPDH aggregation.2016

    • 著者名/発表者名
      Itakura M, Kubo T, Kaneshige A, Azuma Y, Hikida T, Takeuchi T, Nakajima H.
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Activity in dopamine D2-receptor-expressing nucleus accumbens neurons is necessary for behavioral flexibility in an IntelliCage place discrimination task.2016

    • 著者名/発表者名
      Tom Macpherson, Makiko Morita, Yanyan Wang, Toshikuni Sasaoka, Akira Sawa, Takatoshi Hikida
    • 学会等名
      日本生理学会第109回近畿生理学談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学医学研究科(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-11-05
  • [学会発表] 変異型DISC1トランスジェニックマウスは場所選好試験において海馬CA1場所細胞の報酬関連活動の低下を示す2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊、林勇一郎、澤明
    • 学会等名
      日本生理学会第109回近畿生理学談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学医学研究科(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-11-05
  • [学会発表] ドパミンによる大脳基底核神経回路の制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      平成28年度日本アルコール・アディクション医学会学術総会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2016-10-07 – 2016-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Dopamine D2L receptor is required for cognitive learning in a visual discrimination task.2016

    • 著者名/発表者名
      Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Okada K, Niwa M, Sawa A, Hikida T
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会、第59回日本神経化学会大会合同年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-10
  • [学会発表] 意思決定と薬物依存における大脳基底核神経回路機構2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会、第59回日本神経化学会大会合同年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-10
  • [学会発表] 神経回路から精神疾患病態へ2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会、第59回日本神経化学会大会合同年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-09-08 – 2016-09-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 認知学習における大脳基底核神経回路機構2016

    • 著者名/発表者名
      疋田貴俊
    • 学会等名
      第61回 脳の医学・生物学研究会
    • 発表場所
      名古屋大学医学部(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 側坐核直接路の活性化はリスク志向な行動選択に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      王 天、溝口博之、犬束 歩、片平健太郎、疋田貴俊、山中章弘、山田清文
    • 学会等名
      第18回応用薬理シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学医学部(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-05 – 2016-08-06
  • [学会発表] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioral flexibility in a place learning task.2016

    • 著者名/発表者名
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-23
  • [学会発表] Dopamine D2L receptor is required for cognitive learning in a visual discrimination task.2016

    • 著者名/発表者名
      Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Okada K, Niwa M, Sawa A, Hikida T.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-23
  • [学会発表] Nucleus accumbens dopamine D2-receptor expressing neurons control behavioural flexibility in a place learning task in the IntelliCage.2016

    • 著者名/発表者名
      Macpherson T, Morita M, Wang Y, Sasaoka T, Sawa A, Hikida T
    • 学会等名
      10th FENS Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      コペンハーゲン(デンマーク)
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-06
    • 国際学会
  • [産業財産権] 精神疾患モデル動物およびその製造方法2017

    • 発明者名
      岡 正啓、(4名省略)、疋田 貴俊、森田 真規子
    • 権利者名
      医薬基盤・健康・栄養研究所、京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-26027
    • 出願年月日
      2017-02-15

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-09-26  

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