| 研究課題/領域番号 |
25280052
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
児玉 亨 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症･高次能研究分野, 副参事研究員 (20195746)
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| 研究分担者 |
田中 進 関西医科大学, 医学部, 講師 (30399472)
渡辺 正孝 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, シニア研究員 (50092383)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | デフォルトモード / ドーパミン / グルタミン酸 |
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| 研究実績の概要 |
認知情報処理にはデフォルト活動と認知制御活動との間の円滑な相転移が要求される。本研究では高次脳機能を統括している前頭前野を中心に後部帯状回、楔前部、頭頂連合野後半部、中側頭回などにおける局所脳波と神経伝達物質の測定を行い各脳部位間の情報の流れとその制御に関わる神経伝達物質機構を調べている。
神経伝達物質の動態：デフォルトネットワークの前部を担うサル内側前頭前野における神経伝達物質の変化を調べデフォルト時には注意集中時と比べてドーパミン放出の増加が見られ、グルタミン酸放出に変化がないこと、デフォルトネットワークに属しないサル補足運動野においては、デフォルト時は注意集中時と比較してデフォルトネットワーク部位と同様にグルタミン酸放出量には変化が無かったが、ドーパミンの放出の減少が観察され、学術誌に報告した。
局所脳波の解析：認知課題としてdelayed alternation 課題およびゲーム対戦課題を選択し、1頭からの局所脳波記録を記録した。相互寄与率を中心に解析中である。さらに例数を増やすために2頭の記録しながら解析を継続中である。
遺伝子解析：マーモセットにおける遺伝子情報はデータベースが十分でなくデフォルト活動に関連する遺伝子発現変化と遺伝子発現操作の実験は難航している。昨年度副次的にマーモセットに於いて覚醒度および報酬に関連するペプチド、オレキシンの遺伝子配列が特異的であることが判明した。この配列を元に作製した抗体を用いてオレキシン細胞の分布を調べている。予想された遺伝子配列から作製したin situプローブによる遺伝子発現染色像から、作製した抗体がオレキシン細胞への特異性を確保していることが裏付けられた。本年度のヨーロッパ睡眠学会学術集会で成果を報告予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
昨年度から継続しているニホンザルのデフォルト-認知制御の基盤となる神経ネットワーク機構をフィールドポテンシャルと神経伝達物質動態から検討する実験は終盤を迎えている。神経伝達物質の検討は予定通り終了しており成果は論文として発表された。デフォルト活動における局所脳波活動記録実験もほぼ終了しており膨大な量のデータが集積されている。集まったデータを独自の解析方法を用いてデフォルト活動との関連解析中である。
マーモセットの脳波記録およびフィールドポテンシャル記録は測定方法を比較検討し使い分けることで長期記録を継続中である。
遺伝子発現からのアプローチに関しては独自の遺伝子解析を元に検討を進めてきたが遺伝子解析チームの研究員の転出もあり、デフォルト異常に関連する遺伝子発現を見いだすには至っていないため本研究計画での実施は縮小する決定をした。
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| 今後の研究の推進方策 |
フィールドポテンシャルの検討：27年度までに取得した「デフォルト-認知制御」におけるフィールドポテンシャルのデータを用いて、開発した相互寄与率推定プログラムにより部位間の情報伝達の変化について解析中であり、新たに人員を追加して推進していく。
神経伝達物質の検討：昨年度の解析結果からデフォルト部位におけるドーパミンの増加がデフォルトの状態を制御している結果を得て検討を進めていたが、デフォルト活動におけるドーパミンを中心にグルタミン酸との関連をまとめた論文発表することができ実施目的を完了した。本年度はさらに成果をレビューとして執筆予定である。
薬理的神経伝達物質操作:昨年度進めていたドーパミンアゴニスト、アンタゴニストの投与、およびメチルフェニデートによるドーパミン-グルタミン酸変化についてのデータ解析結果に関しても成果が出て論文投稿準備中である。
遺伝子検討：局所脳波活動記録実験を終了しているマーモセットを用いて最後にドーパミン遺伝子にリソースを集中して、干渉による遺伝子発現操作を行いデフォルト活動の変化について今後の研究につながるデータを取得する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
分担者の所属移動に伴い遺伝子関連研究計画に遅れが生じているため次年度使用と研究計画延長の申請を行った。
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| 次年度使用額の使用計画 |
マカクを用いたデフォルト活動時および課題遂行時の局所電位測定結果を膨大であるため、迅速に解析終了させるため新たに人員を当ててスピードアップを図る予定である。
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