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2014 年度 実施状況報告書

注意欠陥多動性障害モデルにおける発育期の豊かな環境による情動行動形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26430020
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

飛田 秀樹  名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00305525)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード豊かな環境飼育 / CART / 不安様行動 / 社会性行動 / うま味 / 攻撃性 / 扁桃体 / GABA
研究実績の概要

豊かな環境飼育において脳内で発現増加するcocaine- and amphetamine-regulated transcript(CART)に注目し、いつの時期(臨界期)からどの要因(刺激要素)で発現増加し、どの神経ネットワークをどのようなメカニズム(発現制御)により変化させ、情動行動の発現変化に関連しているのかを明らかにすることを目指した。
豊かな環境飼育が脳の及ぼす影響の臨界期を検討したところ、離乳直後(生後25日令)からの2週間が不安様行動および社会性行動の発現に重要であることが明らかになった。また、発育期の環境刺激としてうま味物質(グルタミン酸ナトリウム:MSG)を経口から投与する実験も同様に展開した。MSG投与では不安様行動には変化が認められず社会性が亢進(攻撃性の低下)することが明らかになった。
豊かな環境飼育に含まれる各要素の脳に対する影響については、今後検討していく予定である。
扁桃体に発現するCART陽性細胞の特性の検討を検討し、CART陽性細胞が扁桃体中心核にのみ染色され、GABAergic細胞と共染色されることが明らかになった。

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

発育期の外部環境の変化が情動行動の形成に与える影響とそのメカニズムを解析することが大きなテーマである。発育期の外部環境の変化として、1)豊かな環境飼育、2)うま味の経口摂取、を取り上げて研究を進めている。
本申請は、豊かな環境飼育による情動行動(不安様行動、社会性行動)への影響をCARTに注目し解析を進めている。うま味の経口摂取による情動研究を並行し実施しているが、この研究から発育期早期からのうま味摂取が上部消化管からの迷走神経入力(腸脳連関)を介して攻撃性を低下させる、という非常に興味深い事実が明らかになった。そのため、本課題に特化することなく前述の関連研究を主として進めていった経緯がある。
本課題の当初の計画自身はやや遅れているが、大きなテーマの中で本研究課題に結びつくと考えている。

今後の研究の推進方策

発育期の外部環境の変化が情動行動の形成に与える影響とそのメカニズムを解析に向け、豊かな環境飼育、うま味の経口摂取、の2つの視点からアプローチしている。
これまでの解析から、2つの発育期の環境刺激の変化に共通する結果、各々に特徴的な結果が得られている。本課題で注目しているCARTについては、豊かな環境飼育により前頭葉と扁桃体に発現が増加するのに対し、うま味刺激ではCARTの変動は認められない。行動変化として似た変化が認められているが脳内メカニズムは大きく異なることが想像される。しかし、基本的な研究計画を大きく変更させる必要はないと考える。
今後も、2つの視点から解析を進めていくが、本申請の当初目的を念頭に入れ解析を進めていきたいと考えている。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] The early constraint-induced movement therapy is effective to functional recovery in a subcortical hemorrhage model rat: involvement of NMDA receptor2015

    • 著者名/発表者名
      Ishida A, Misumi S, Ueda Y, Shimizu S, Jung C-G, Tamakosh K, Ishida I, Hida H.
    • 雑誌名

      Behav Brain Res

      巻: 284 ページ: 158-66

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2015.02.022

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced electrical responsiveness in the cerebral cortex with oral melatonin administration after a small hemorrhage near the internal capsule in rats2014

    • 著者名/発表者名
      Ueda,Y, Masuda T, Ishida A, Misumi S. Shimizu, Y, Jung C-G, Hida H.
    • 雑誌名

      J Neurosci Res

      巻: 92(11) ページ: 1499-508

    • DOI

      10.1002/jnr.23434

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inflammatory cytokine tumor necrosis factor (TNF) suppresses neuroprotective erythropoietin (EPO) expression in astrocytes2014

    • 著者名/発表者名
      Nagaya Y, Aoyama M, Tamura T, Kakita H, Kato S, Hida H, Saito S, Asai K.
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci.

      巻: 40(11) ページ: 3620-6

    • DOI

      10.1111/ejn12747

    • 査読あり
  • [学会発表] Early life is critical period for the effect of MSG on social behavior2015

    • 著者名/発表者名
      Sachiyo Misumi, Ryosuke Marumoto Yoshihiro Yokoyama, Yuko Shimizu, Hideki Hida
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、神戸市
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [学会発表] Oral intake of umami during the period of development changed emotional behavior in attention-deficit/hyperactivity disorder model rat: enhanced social behavior by gut-brain communication2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hida, Yoshihiro Yokoyama, Sachiyo Misumi
    • 学会等名
      日本薬理学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] Oral intake of monosodium glutamate during the period of development effects on social behavior mediated by gut-brain communication in an ADHD model rat2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Yokoyama, Ryosuke Marumoto, Yuko Shimizu, Yoshitomo Ueda, Sachiyo Misumi, Akimasa Ishida, Cha-Gyun Jung, Hideki Hida
    • 学会等名
      北米神経科学会2014
    • 発表場所
      ワシントンDC、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Cocaine- and amphetamine-regulated transcript in the central nucleus of amygdala is enhanced by environmental enrichment in ADHD model rat2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Shimizu, Yoshihiro Yokoyama, Sachiyo Misumi, Akimasa Ishida, Cha-Gyun Jung, Hideki Hida
    • 学会等名
      北米神経科学会2014
    • 発表場所
      ワシントンDC、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Altered social behavior by monosodium glutamate is mediated by vagus nerve afferent in attention-deficit/hyperactivity disorder model rat2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki HIida, Yoshihiro Yokoyama, Yuko Shimizu, Yoshitomo Ueda, Sachiyo Misumi, Akimasa Ishida, Cha-Gyun Jung
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13

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公開日: 2016-05-27  

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