| 研究課題/領域番号 |
18J21845
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
澤田 健 東京大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | シナプス可塑性 / PFC / ストレス / モノアミン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、前頭前野(PFC)における樹状突起スパインにより遅延報酬予測が学習され、PFC神経の投射先であるモノアミン神経核が制御されることで、遅延報酬獲得行動が引き起こされるという仮説を立てた。PFC樹状突起スパインはうつ病で減少するが、新規抗うつ薬候補として知られるケタミンの投与に伴い増大することが知られている。上述の仮説に基づけば、うつ病における意欲の低下は、遅延報酬を記憶するPFC樹状突起スパインの異常による、報酬獲得に向けた行動制御の障害として理解し得る。
本年度は、PFC脳急性スライス標本において、ケイジド・グルタミン酸および２光子刺激を用いた単一スパイン刺激法により、PFCスパイン可塑性を引き起こす学習信号について調査を進めた。その結果、シナプス入力と細胞発火の同期のみによりスパイン可塑性が生じる海馬とは異なり、PFCにおいては、これらの刺激に加え、モノアミン等のシグナルがスパイン可塑性誘発に必要であることが分かった。更に、このような可塑性は、社会的敗北ストレスにより減少するが、ケタミン投与により回復することが分かった。更に、遅延報酬の予測学習、および学習された予測に基づく獲得行動におけるPFC神経、モノアミン神経活動の機能的意味を調査するため、マウス個体において、ファイバーフォトメトリーシステムによる神経活動計測下に、オプトジェネティクスにより神経活動を制御する系を導入した。
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| 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
PFCのシナプス可塑性条件を調査できた。更に、光遺伝学、光計測系を導入し、マウス個体におけるモノアミン神経の機能について調査する基盤を整えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
遅延報酬予測における、モノアミン神経の機能をマウス個体において調査する。さらに活性化スパインを選択的に標識し、光で消去できるASプローブを活用することで、PFCスパイン可塑性と、遅延報酬獲得行動、ケタミン抗うつ効果の因果的連関を検証する。
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