| 研究課題/領域番号 |
25350819
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
北 一郎 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (10186223)
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| 研究分担者 |
西島 壮 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 助教 (10431678)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 運動 / うつ病 / 行動神経科学 / モノアミン / HPA軸 / 神経新生 / 免疫組織化学 / 脳科学 |
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| 研究実績の概要 |
運動がうつ病や不安症などのストレス性精神疾患の予防・改善に有用であることは臨床的に知られている。この背景には、脳の高い可塑性と運動との相互作用による神経系の適応応答が関連していると考えられる。先行研究より、脳内モノアミン（特にセロトニン；5-HT）が抗うつ・抗不安効果と密接に関わり、また、ストレス反応系であるHPA軸の調節不全がうつ病や不安症の発症に関連していることが示唆されている。さらに、海馬神経新生とうつ病の関連についても注目されている。しかし、運動による抗うつ・抗不安作用を発現する神経機序や有益な運動条件については依然解明されていない。本研究課題では、うつ病や不安症に対する運動の効果とその神経機序について行動神経科学的アプローチを用いて解明し、その知見をもとに適切な運動方略の探索を目的とした。本年度は、主として運動トレーニングに焦点を当て、４週間の低強度（LT以下）及び高強度（LT以上）トレッドミルトレーニングの前後における急性運動時の神経活動の変化（感受性）とトレーニング後のうつ様行動、海馬神経新生について検討した。その結果、トレーニング前においては、低強度運動は視床下部室傍核（PVN：HPA軸活性に関連）の活動を高めることなく中脳背側縫線核（DRN：5-HT ニューロンの起始核）の活動を高め、一方、高強度運動は、PVNの活動のみを高め、DRNの活動を高めることはできなかった。しかし、トレーニングによって急性運動に対するPVNの感受性は低下し（活動抑制）、さらに高強度トレーニングはDRNの感受性を高めた。また、トレーニング後、うつ様行動は減少し、海馬神経新生は増加した。これらのことから、運動による抗うつ・抗不安作用の神経機序として、HPA軸の過剰活性の抑制、5-HT神経の活性化、海馬神経新生・生存・成長の増強が重要な要因となることが推測された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では、動物実験による抑うつ・不安症状の評価に複数の行動実験を行ったが、それらの反応に、若干、予想を上回る個体差がみられ、実験条件の見直しによってかなり改善は認められたものの若干の手直しが必要であり、その方法について検討していたため。また、精神疾患モデル動物（うつモデル動物）の作成、神経回路の機能マッピング及び慢性的神経活動の解析において、先行研究の実験手技及び結果が一部再現できず、それらを改善するための試行錯誤や実験方法の再確認に時間を要したため。これらの問題が生じたため実験が予備的な段階にとどまり、予算についても一部は次年度に持ち越すことになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
現段階での実験手技・方法の問題点に関して、実験操作の見直し、実験試薬の変更、結果の再検証などを通して改善する。その上で、運動による抗うつ・抗不安作用に関する行動変容、脳神経活動の応答特性について継続して検証し再現性のあるデータを収集する。さらに同様の実験を、ストレス関連精神疾患モデル動物（うつモデル動物）を対象に実施し、運動による抗うつ・抗不安効果の背景にある脳の機能及び可塑性について検討する。本年度の結果から、運動による抗うつ・抗不安作用の神経機序として、HPA軸の過剰活性の抑制、5-HT神経の活性化、海馬神経新生・生存・成長の増強が重要な要因であると仮定された。しかし、これらの神経系はそれぞれに特異的な機能を果たすだけでなく互いに関連していることが示唆されていることから、今後、その機能マッピングについて詳細に検討する必要がある。そのために、運動時に活性化する脳神経回路の機能マッピング、運動による神経新生、神経成長因子、神経伝達物質の応答特性の相互作用の解明を目指し研究を推進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究では、動物実験による抑うつ・不安症状の評価に複数の行動実験を行ったが、それらの反応に、若干、予想を上回る個体差がみられ、実験条件の見直しによりかなりの改善は認められたものの若干の手直しが必要となり、また、精神疾患モデル動物（うつモデル動物）の作成、神経回路の機能マッピング及び慢性的神経活動の解析において、先行研究の実験手技及び結果が一部再現できず、それらを改善するための試行錯誤や実験方法の再確認に時間を要したため、実験が予備的な段階にとどまり、予算についても一部は次年度に持ち越すことになった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
現段階での実験手技・方法の問題点に関して、実験操作の見直し、実験試薬の変更、結果の再検証などを通して改善するために使用する。また、その上で、運動による抗うつ・抗不安作用に関する行動変容、脳神経活動の応答特性について継続して検証し再現性のあるデータを収集するために使用する。さらに同様の実験を、ストレス関連精神疾患モデル動物（うつモデル動物）を対象に実施し、運動による抗うつ・抗不安効果の背景にある脳の機能及び可塑性について検討するための実験（脳神経回路の機能マッピング、運動による神経新生、神経成長因子、神経伝達物質の応答特性、及びこれらの相互作用の解明）を行うために使用する。
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