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

使用基于人工智能的行为分析和神经活动成像创建新的行为药理学

基本信息

批准号：
21K19318
负责人：
南雅文
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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仮説フリーに行動情報の収集・解析を行うことで、これまで研究者が気づき得なかった評価項目を抽出しうる新しい行動薬理試験を構築する。さらに、近年進歩が著しい、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(gaming disorder)の定義が収載されるなど、精神変容の中でもゲームやWEB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や治療薬・治療法開発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対する行動嗜癖形成について検討を行った。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、新規物体、他個体マウス、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った。輪回しに対する行動嗜癖形成後では、新規物体、他個体マウス、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のモデルとして有用であることを示唆している。また、蛍光イメージングを用いたインビボでの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する実験系を立ち上げ、輪回し行動中に側坐核内ドパミン遊離が上昇することを明らかにした。

在这项研究中，我们利用人工智能技术利用尖端图像分析来收集和分析自由移动的病理模型动物的行为信息，并提取研究人员以前没有注意到的评估项目。此外，通过结合近年来取得显着进展的荧光成像的活体神经活动测量，我们可以阐明大脑中行为信息和神经活动之间的相关性，从而可以对精神变化、疼痛和神经活动进行敏感而详细的分析。药物效应。创建可以使用的新的行为药理学。世界卫生组织（WHO）已将游戏成瘾的定义纳入国际疾病分类第11版修订版（ICD-11），未来对游戏和网络的行为成瘾将变得越来越成问题因此，在 2021 财年，我们的目标是开发一种新的行为测试系统，该系统将有助于分析行为成瘾的神经机制并开发治疗药物和治疗方法。在 2022 财年，我们对小鼠在遇到新物体、其他小鼠和食物时形成对轮子旋转行为成瘾后的行为与对照组进行了比较分析。我们发现，在对车轮旋转产生行为成瘾后，接近新物体、其他老鼠和食物的行为就会减少。这一结果被认为模仿了人类的行为成瘾，尽管目标行为损害了健康和社交生活，但它是有用的。此外，我们建立了一个实验系统，利用荧光成像进行体内多巴胺释放测量，测量车轮旋转过程中伏核中的多巴胺释放，并发现在车轮旋转过程中伏核中的多巴胺释放增加。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ニコチン離脱時の嫌悪行動における腹側分界条床核内ノルアドレナリン神経情報伝達の役割

腹侧纹状体核去甲肾上腺素能神经传递在尼古丁戒断期间厌恶行为中的作用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
新垣紗也;南雅文
通讯作者：
南雅文

輪回し行動に関連したマウス側坐核内ドパミン遊離

小鼠伏隔核中多巴胺的释放与车轮旋转行为相关

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
森翠;新垣紗也;南雅文
通讯作者：
南雅文

Chronic pain-induced neuronal plasticity in the bed nucleus of the stria terminalis causes maladaptive anxiety.

DOI：
10.1126/sciadv.abj5586
发表时间：
2022-04-29
期刊：
SCIENCE ADVANCES
影响因子：
13.6
作者：
Yamauchi, Naoki;Sato, Keiichiro;Sato, Kenta;Murakawa, Shunsaku;Hamasaki, Yumi;Nomura, Hiroshi;Amano, Taiju;Minami, Masabumi
通讯作者：
Minami, Masabumi