忌避行動における大脳基底核の細胞内情報伝達機構の解明

阐明回避行为时基底神经节的细胞内信息传递机制

基本信息

批准号：
26830022
负责人：
山口隆司
金额：
$ 2.5万
依托单位：
公益財団法人大阪バイオサイエンス研究所
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26830022/
关键词：
大脳基底核細胞内情報伝達行動薬理学分子生物学

项目摘要

運動制御や意思決定を司る部位とされ、パーキンソン病や薬物依存等の疾患にも深く関係する大脳基底核の情報処理および制御機構は、基底核内で形態的には区別ができない「直接路」および「間接路」の２つの投射経路が混在することから不明な点が多い。本研究では、片側の大脳基底核神経回路に可逆的神経伝達阻止法を導入して、「直接路」あるいは「間接路」を遮断するとともに、反対側に細胞内シグナル分子プロテインキナーゼA（PKA）の阻害剤であるPKI（PKA inhibitor）を投与した後に、受動的回避学習試験を用いた行動観察をすることによって、忌避行動における大脳基底核の細胞内情報伝達機構の役割を解析した。その結果、一側直接路遮断後に、他側にPKIを投与しても忌避記憶は獲得されるが、間接路遮断後に他側にPKIを投与すると、それが阻害されることを明らかにした。さらに、PKIとは作用機序が異なるPKA阻害剤であるRp-cAMPsを用いて、嫌悪記憶の形成が妨げられるという同様の結果を得て、嫌悪記憶の形成には、直接路ではなく、間接路におけるPKAの活性化が重要であること示した。また、一側性神経路遮断したマウスの他側に、薬理効果をもたないinactive controlである2'-dcAMPを投与したところ、正常に嫌悪記憶が獲得されたことより、間接路におけるPKAが忌避行動に必要となることを回路特異的に示した。これらの結果より、忌避行動に対する大脳基底核回路の細胞内情報伝達機構の一端が明らかにされた。

基底神经节的信息处理和控制机制据说是控制运动控制和决策的部分，与帕金森病和药物依赖等疾病密切相关，是形态学上无法区分的“直接通路”。由于“间接路径”和“间接路径”这两条投影路径并存，因此存在许多未知点。在这项研究中，我们在一侧的基底神经节神经回路中引入了一种可逆的神经传递阻断方法，阻断“直接通路”或“间接通路”，并在另一侧阻断细胞内信号分子蛋白激酶A（PKA）。等人通过使用PKI（PKA抑制剂）抑制剂后的被动回避学习测试观察行为，分析了基底神经节细胞内信息传递机制在回避行为中的作用。结果显示，即使在阻断一侧直接途径后向另一侧施用PKI，厌恶记忆也会获得，但在阻断间接途径后向另一侧施用PKI时，厌恶记忆会受到抑制。此外，使用Rp-cAMPs（一种与PKI具有不同作用机制的PKA抑制剂），我们获得了类似的结果，即厌恶记忆的形成受到抑制。PKA在束中的激活被证明是重要的。此外，当对单侧神经阻滞的小鼠的另一侧施用无药理作用的非活性对照2'-dcAMP时，厌恶记忆正常获得，这表明间接途径中的PKA我们表明该回路是以特定于电路的方式进行回避行为所需的。这些结果揭示了基底神经节回路回避行为的部分细胞内信息传递机制。