2023 Fiscal Year Annual Research Report
ＡＩによる行動解析と神経活動イメージングを駆使した新しい行動薬理学の創成
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21K19318
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
南 雅文 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20243040)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 行動薬理学 / ディープラーニング / 慢性痛 / 不安障害 / うつ病 / 薬物依存 / 行動嗜癖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ＡＩ技術を駆使した最先端の画像解析により自由行動下の病態モデル動物から行動情報の収集・解析を行うことで、新しい行動薬理試験を構築する。さらに、蛍光イメージングを用いたインビボ神経活動計測と組み合わせることにより、行動情報と脳内神経活動の相関を明らかにすることで、精神変容・疼痛や薬物作用を鋭敏かつ詳細に解析できる新しい行動薬理学を創成する。世界保健機関（WHO）の国際疾病分類第11回改訂版（ICD-11）に、ゲーム障害の定義が収載されるなど、精神変容の中でもゲームやWEB、ギャンブルに対する行動嗜癖が今後益々問題になっていくことが考えられるため、2021年度は行動嗜癖の神経機構解析に役立つ新しい行動試験系を開発することを目指し、マウスが好んで行う輪回し行動について検討を行い、輪回し行動が報酬性を有することを明らかにした。2022年度は、輪回し行動に対する行動嗜癖形成後のマウスに、新奇物体、新奇マウス、エサを提示した際の行動について、対照群と比較解析を行い、輪回しに対する行動嗜癖形成後では、新奇物体、新奇マウス、エサに対する接近行動が減少することを明らかにした。この結果は、健康や社会生活の障害となるにもかかわらず対象となる行動を止めることができないというヒトでの行動嗜癖を模倣していると考えられ、マウス輪回し行動が行動嗜癖モデルとして有用であることを示唆している。2023年度は、蛍光イメージングを用いたインビボドパミン遊離計測により輪回し行動時の側坐核内ドパミン遊離を計測し、側坐核内側シェルにおけるドパミン遊離が輪回し行動に対する行動嗜癖形成に関与する可能性を見いだした。以上の行動嗜癖に関する研究に加え、化学遺伝学的手法を駆使した行動薬理学的解析により、慢性痛時の不安情動亢進に分界条床核から視床下部外側野に投射する神経の機能変調が関与していることを明らかにした。
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