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2021 年度 実績報告書

不安障害の制御を目指した霊長類ストリオソーム関連回路の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03555
配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

雨森 賢一  京都大学, 高等研究院, 特定拠点准教授 (70344471)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード霊長類 / DREADD / 不安障害 / 意思決定 / 線条体 / ストリオソーム / 接近回避葛藤 / 化学遺伝学
研究実績の概要

霊長類において不安障害に因果的に関わると考えられる神経回路は、大脳皮質-大脳基底核に広く分散して存在すると考えられてきた。近年、応募者らの研究から、このいわゆる「不安回路」の下流域には線条体ストリオソーム構造があることがわかってきた。この線条体ストリオソーム構造は、腹側被蓋野や黒質緻密部 (SNc) にあるドーパミン (DA) 細胞に対する直接投射があることが知られている。化学遺伝学などの遺伝学的手法と、電気刺激法による経路同定を用いて、霊長類の辺縁皮質からストリオソーム構造へ至る神経経路を同定し、ストリオソーム活動の変化が DA 細胞に与える影響を調べる。

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

国際共同研究で進めてきたマウスにおけるストリオソーム・マトリックス構造のカルシウムイメージングの研究がNature Commに掲載された。本研究では、非常に多くの数のmedium spiny細胞の記録を、マウスが葛藤課題を遂行中に行い、ストリオソーム・マトリックスの細胞の機能の違いを明らかにすることができた。理論通り学習に関わる信号は、ストリオソームに多いことが分かったが選択的とはいえず、ストリオソームは、幅広い結果に関する情報を表現していることが分かった。本研究の成果をもとに、マカクザルでも細胞種特異的なイメージングの実現を目指す。また、化学遺伝学による経路選択的な操作の基盤となる研究として、NAc-腹側淡蒼球の経路選択的な操作の実験を行っている。予備実験ではあるが、意欲の制御に関わることが明らかになりつつある。以上のことから、これまでの実験だけでなく、現在進行中のものもともに順調に進んでいると判断する。

今後の研究の推進方策

化学遺伝学による経路選択的な操作の基盤となる研究として、NAc-腹側淡蒼球の経路選択的な操作の実験を行っている。また、線条体ストリオソームに投射するpACC、cOFCの領野の同定が行えたことから、この領野をターゲットとして、cOFCからストリオソーム系の化学遺伝学による制御へと発展される。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      マサチューセッツ工科大
  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ハーバード大学
  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      スタンフォード大学
  • [雑誌論文] Multiplexed action-outcome representation by striatal striosome-matrix compartments detected with a mouse cost-benefit foraging task2022

    • 著者名/発表者名
      Bloem Bernard、Huda Rafiq、Amemori Ken-ichi、Abate Alex S.、Krishna Gayathri、Wilson Anna L.、Carter Cody W.、Sur Mriganka、Graybiel Ann M.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28983-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of the Dorsal?Lateral Prefrontal Cortex in Reward Sensitivity During Approach?Avoidance Conflict2022

    • 著者名/発表者名
      Rolle Camarin E、Pedersen Mads L、Johnson Noriah、Amemori Ken-ichi、Ironside Maria、Graybiel Ann M、Pizzagalli Diego A、Etkin Amit
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 32 ページ: 1269-1285

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab292

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generalized and social anxiety disorder interactomes show distinctive overlaps with striosome and matrix interactomes2021

    • 著者名/発表者名
      Karunakaran Kalyani B.、Amemori Satoko、Balakrishnan N.、Ganapathiraju Madhavi K.、Amemori Ken-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 18392

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97418-w

  • [雑誌論文] Causal Evidence for Induction of Pessimistic Decision-Making in Primates by the Network of Frontal Cortex and Striosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Amemori Satoko、Graybiel Ann M.、Amemori Ken-ichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15 ページ: 649167

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.649167

  • [雑誌論文] Computational phenotyping of brain-behavior dynamics underlying approach-avoidance conflict in major depressive disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Pedersen Mads L.、Ironside Maria、Amemori Ken-ichi、McGrath Callie L.、Kang Min S.、Graybiel Ann M.、Pizzagalli Diego A.、Frank Michael J.
    • 雑誌名

      PLOS Computational Biology

      巻: 17 ページ: e1008955

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1008955

  • [学会発表] Computational and Physiological Approaches to the Primate Anxiety Connectome2022

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      computational connectome: SPP-2041 Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 霊長類の不安と意欲を制御する前帯状皮質膝下部と 腹側線条体回路2022

    • 著者名/発表者名
      雨森賢一
    • 学会等名
      京都大学霊長類研究所共同利用研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 不安と葛藤を制御する 霊長類辺縁皮質-ストリオソーム回路2021

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      次世代脳 脳情報動態・時間生成学・超適応 -若手研究者合同シンポジウム
  • [学会発表] Neuroscientific and computational bases of the hierarchical network of anxiety in primates2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      The free energy principle of the brain: experiments and verification
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Causal Evidence for Induction of Anxiety-like State in Primates by the Network of Frontal Cortex and Striosomes2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      Farewell ceremony of 7th-batch Hakubi researchers
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サル前頭前皮質腹内側部の 接近回避葛藤に対する神経応答と神経操作2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      2021年度 超適応A班WEB会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational and physiological basis of cortico-basal ganglia circuits generating anxiety-like states in primates2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      JANUBET Primate Neurobiology School
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不安や意欲を司る霊長類神経ネットワーク の解析と操作2021

    • 著者名/発表者名
      雨森 賢一
    • 学会等名
      ReCoCo@KRP
  • [学会発表] Computational and Physiological Approaches to the Primate Anxiety Connectome2021

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Amemori
    • 学会等名
      SPP-2041 Meeting
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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