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2019 年度 実施状況報告書

負の情動と関連した注意選択を担うセロトニン神経回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K17078
研究機関金沢大学

研究代表者

西谷 直也  金沢大学, 薬学系, 助教 (30824792)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードセロトニン / 注意機能 / 恐怖条件づけ
研究実績の概要

本研究の目的は、(Ⅰ)負の情動と関連した感覚刺激への注意選択を評価する実験系を開発し、(Ⅱ)直接的な神経操作や観察を駆使して、セロトニン神経-前障神経回路の関与を明らかにし、(Ⅲ)ストレスによる注意選択の障害に対し、単一セロトニン神経回路の観点から新しい治療法を提案することであった。本年度中には、負の情動と関連した感覚刺激への注意選択を評価する新規行動実験系を確立することを第一目標として、研究を行った。まず、音恐怖条件づけと3選択反応時間課題を組み合わせた課題を行った。マウスに音と電気ショックを同時に提示し、2つの関連性を学習させることで、マウスは音のみの提示に対してすくみ行動を示すことを確認した。その後、注意機能を評価できる3選択反応時間課題を行い、注意が必要となるタイミングにおいて、事前に電気ショックと関連させた音を提示したが、マウスは音の提示を受けても注意機能の低下を示さなかった。これは、特定の課題に注意を集中している場合には、不要な刺激の入力を遮断している可能性を示している。また、2種類の感覚刺激(光と音)のうち注意すべき刺激を正しく選択することで報酬を獲得できる課題を行った。しかし、学習にかかる時間が長く、課題の成立には至らなかった。
さらに、上記課題に対するセロトニン受容体の関与を調べる目的で、CRISPR-Cas9を用いて、セロトニン受容体を欠損させるためのアデノ随伴ウイルスベクターを作製した。

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

恐怖条件づけと注意機能を測定する課題を融合させることで、負の情動による注意機能への影響を調べるための課題の確立を目指した。今回の検討では、恐怖条件づけの際に用いた音刺激は注意機能に影響を与えないという結果が得られ、特定の課題に集中している場合には、不必要な刺激を遮断しているという可能性が示唆された。一方で、2種類の感覚刺激(光と音)のうち注意すべき刺激を正しく選択することで報酬を獲得できる課題についても検討を行ったが、学習にかかる時間が長く、課題の成立に至らなかった。

今後の研究の推進方策

今回の検討では、恐怖条件づけの際に用いた音刺激は注意機能に影響を与えないという結果が得られ、特定の課題に集中している場合には、不必要な刺激を遮断しているという可能性が示唆された。今後、実験条件を精査し、恐怖条件づけの音刺激がが注意機能に影響を与えるような条件を見い出すことで、負の情動と関連した感覚刺激への注意の上昇・低下の両方を検討できるようにする。2種類の感覚刺激(光と音)のうち注意すべき刺激を正しく選択することで報酬を獲得できる課題についても検討を行ったが、学習にかかる時間が長く、課題の成立に至らなかった。こちらも、学習が短時間で終了するように、実験条件の精査・変更を行う。
CRISPR-Cas9を用いたセロトニン受容体の欠損に関しては、作製したアデノ随伴ウイルスベクターをマウスの脳内に局所投与し、実際に受容体が欠損されるか、分子生物学的に検討する。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルスにより、参加予定の学会が誌上開催となったため、その旅費分を次年度に使用することとした。翌年度分として請求した助成金と合わせて、物品費・学会参加の旅費に充てる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] The Role of Dorsal Raphe Serotonin Neurons in the Balance between Reward and Aversion2020

    • 著者名/発表者名
      Nagai Yuma、Takayama Kaito、Nishitani Naoya、Andoh Chihiro、Koda Masashi、Shirakawa Hisashi、Nakagawa Takayuki、Nagayasu Kazuki、Yamanaka Akihiro、Kaneko Shuji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 2160~2160

    • DOI

      10.3390/ijms21062160

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blonanserin suppresses impulsive action in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Nishitani Naoya、Sasamori Hitomi、Ohmura Yu、Yoshida Takayuki、Yoshioka Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 141 ページ: 127~130

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.09.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of neuron-type specific promoters in monkey genome and their functional validation in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai Yuma、Nishitani Naoya、Yasuda Masaharu、Ueda Yasumasa、Fukui Yuto、Andoh Chihiro、Shirakawa Hisashi、Nakagawa Takayuki、Inoue Ken-ichi、Nagayasu Kazuki、Kasparov Sergey、Nakamura Kae、Kaneko Shuji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 518 ページ: 619~624

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.08.101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9-mediated in vivo gene editing reveals that neuronal 5-HT1A receptors in the dorsal raphe nucleus contribute to body temperature regulation in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nishitani Naoya、Ohmura Yu、Nagayasu Kazuki、Shibui Norihiro、Kaneko Shuji、Ohashi Akiko、Yoshida Takayuki、Yamanaka Akihiro、Yoshioka Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1719 ページ: 243~252

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2019.06.009

    • 査読あり

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公開日: 2021-01-27  

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