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平成30年度の研究目的は、光遺伝学による入力操作の精密化によって不安、抑うつ、衝動性を制御するセロトニン神経回路を解明することであった。具体的には、セロトニン神経が投射する様々な脳領域に光ファイバーを挿入してセロトニン神経終末の活動を増加させ、行動試験におけるマウスの行動変化を調べた。その結果、腹側海馬に投射するセロトニン神経の活動増加によってマウスの不安様行動が増加することを見出した。一方、扁桃体や腹側被蓋野などのセロトニン神経終末を操作しても不安様行動に変化はなかった。また、腹側被蓋野に投射するセロトニン神経の活動増加によって、マウスのうつ様行動が減少することを見出した。一方、扁桃体や腹側海馬などのセロトニン神経終末を操作しても、うつ様行動に変化はなかった。さらに、視床下核に投射するセロトニン神経の活動増加によってマウスの衝動的行動が減少することを見出した。一方、扁桃体のセロトニン神経終末を操作しても衝動的行動に変化はなかった。これまでの結果と考え合わせると、正中縫線核から腹側海馬へのセロトニン神経投射が不安を制御し、背側縫線核から腹側被蓋野へのセロトニン神経投射がうつ様行動を制御し、背側縫線核から視床下核へのセロトニン神経投射が衝動的行動を制御しているものと推定できる。このように、当初の計画通り、光遺伝学によるセロトニン神経の選択的操作によって不安、抑うつ、衝動性を制御するセロトニン神経回路を解明することに成功した。
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