Elucidation of neural circuit mechanisms underlying diversity in behavioral changes induced by chronic stress

阐明慢性压力引起的行为变化多样性背后的神经回路机制

• 批准号: 22K06859
• 负责人: 篠原 亮太
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06859/
• 关键词: うつ病; ストレス; 行動変容; 神経回路; 前頭前皮質; 精神疾患; 脳科学

うつ病など精神疾患には慢性ストレスなど後天的な要因が深く関わる。マウスなどげっ歯類においても慢性ストレスはうつ・不安様行動や認知機能障害など多様な行動変容を誘導するが、その神経回路メカニズムは不明である。本年度はうつ病などストレス性精神疾患のモデルとされるマウス慢性社会ストレスが、内側前頭前皮質を起点とする神経回路の解剖学的結合や活動に与える影響を調べた。逆行性ウイルスベクターによる経シナプス標識により内側前頭前皮質への神経入力を可視化し、全脳を系統的に調べることで慢性社会ストレスにより内側前頭前皮質への神経入力が変化する脳領域を同定した。また、これらの解剖学的結合の経時変化を調べ、慢性社会ストレス後すぐに変化が認められる神経入力とより時間を要して変化する神経入力があることを示した。さらに、内側前頭前野への神経入力と慢性社会ストレスによる行動変化との相関も調べ、うつ様行動や認知機能障害と相関する内側前頭前野への神経入力を同定した。並行して神経活動レポーターマウスを用い、慢性社会ストレスによりうつ様行動を示すストレス感受性群、うつ様行動を示さないストレス抵抗性群、うつ様行動を誘導しない急性社会ストレスを受けた対照群の各個体について、脳透明化による全脳イメージングにより神経活動プロファイリングを行った。これにより、ストレスの期間やストレス感受性の個体差と関連する内側前頭前皮質と他の脳領域間の相関を同定した。以上の結果は、慢性社会ストレスにより内側前頭前皮質を起点とする神経回路の構造的・機能的結合の変化が誘導され、それが長期間維持されること示唆する。今後これらの神経回路変容の因果律を調べることで、慢性ストレスによる行動変容の多様性を生み出す神経回路基盤を解明する。

诸如抑郁之类的精神疾病与慢性压力等获得的因素深深相关。即使在诸如小鼠之类的啮齿动物中，慢性应激也会引起各种行为变化，包括抑郁，焦虑行为和认知功能障碍，但神经回路机制尚不清楚。今年，我们研究了慢性社会压力对小鼠的影响，这被认为是与压力有关的精神疾病（例如抑郁症）的模型，对源自内侧前额叶皮层的神经回路的解剖联系和活性。用逆行病毒载体的跨突触标记可观察到内侧前额叶皮层中的神经输入，并系统地检查整个大脑，以鉴定出由于慢性社会压力而导致的内侧前额叶皮层变化的神经输入的大脑区域。我们还调查了这些解剖学连接随着时间的变化，这表明有些神经输入会在慢性社会压力和神经输入后立即发生变化，而神经输入会随着时间的流逝而改变。此外，我们研究了内侧前额叶皮层中的神经输入与由慢性社会压力引起的行为变化之间的相关性，并鉴定出与抑郁症状行为和认知功能障碍相关的内侧前额叶皮层中的神经输入。同时，使用神经活性的记者小鼠通过整个脑成像对神经活动进行分析，每个人的脑部透明度，每个个体，应激敏感的群体，这些群体表现出由于慢性社会压力而导致的抑郁症行为，耐心的群体没有表现出抑郁症状行为，并且对对照组没有抑制抑郁症的急性压力，这些急性社会压力不会引起抑郁症状。这确定了内侧前额叶皮层与其他大脑区域之间与压力持续时间和压力敏感性相关的其他大脑区域之间的相关性。以上结果表明，慢性社会压力引起的神经回路的结构和功能连接的变化源自内侧前额叶皮层，并且长期保持了。将来，通过检查这些神经回路转化的因果规则，我们将阐明神经回路基础，这些基础在慢性压力引起的行为变化中产生多样性。

项目成果

Analysis of neural circuit alterations caused by chronic social stress

慢性社会压力引起的神经回路改变分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Shinohara R;Okuda Y;Yamaguchi M;Osakada F;Furuyashiki T
• 通讯作者: Furuyashiki T

Prefrontal contributions to mental resilience: Lessons from rodent studies of stress and antidepressant actions

前额叶对心理弹性的贡献：啮齿类动物压力和抗抑郁药物研究的教训

• DOI: 10.1016/j.neures.2022.12.015
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neuroscience Research
• 影响因子: 2.9
• 作者: Shinohara Ryota;Furuyashiki Tomoyuki
• 通讯作者: Furuyashiki Tomoyuki

Analysis of anatomical connectivity alterations in the medial prefrontal cortex induced by chronic social stress

慢性社会压力引起的内侧前额叶皮层解剖连接变化的分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Okuda Y;Shinohara R;Yamaguchi M;Osakada F;Furuyashiki T
• 通讯作者: Furuyashiki T

Yale大学(米国)

耶鲁大学（美国）

Alterations in prefrontal cortex circuits caused by chronic social stress

慢性社会压力引起的前额皮质回路的改变

• 发表时间: 2023
• 作者: Ryota Shinohara;Yuki Okuda;Hirokazu Sonobe;Masahiro Yamaguchi;Kei N. Ito;Akinori Sato;Fumitaka Osakada;Tomoyuki Furuyashiki
• 通讯作者: Tomoyuki Furuyashiki