社会の絆を生み出す小脳グリア機能の解明

阐明建立社会纽带的小脑神经胶质功能

• 批准号: 22KJ0255
• 负责人: 淺野 雄輝
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0255/
• 关键词: 小脳; バーグマングリア細胞; プルキンエ細胞; 攻撃行動; 社会行動; 行動解析; オプトジェネティクス

本研究では、攻撃行動を制御する脳内メカニズムを明らかにすることを目的とする。人類を初めとする社会性生物は、攻撃衝動を抑えることで円滑な協力関係を築くとともに、適度な攻撃性を保つことで競争社会を生き抜く。本研究では、運動制御に関わると知られる小脳が、社交性とも関連するという最新の知見をもとに、攻撃性を制御しているのは小脳のグリア細胞であるとの仮説を検証する。2022年度において、記録する雄マウスを1週間程度雌マウスと同居させた後、雌マウスを取り除き、雄マウスをケージに侵入させると、多くの場合レジデント雄マウスの攻撃が惹起されることが観察された（レジデント-侵入者パラダイム）。当初の課題として、レジデント雄マウスの光ファイバーがかじられてしまうなどの問題があったが、光ファイバーを守る仕組みを開発する等の工夫により、安定的に長期記録が取れるようになった。このパラダイムを用いて、レジデントマウスが他のマウスと社会的な接触をする時、相手マウスから攻撃を受ける時、相手マウスを攻撃する時、それぞれの場合に、小脳バーグマングリア細胞内のCa2+やH+のイオン環境や小脳での局所脳血流量等がどのように変化するのか計測した。実験の結果、マウスによる攻撃行動は10秒程度の戦闘期間（ラウンド）で構成されることが多く、ラウンド終了時前後で小脳バーグマングリア細胞のCa2+濃度が上昇して数十秒程度維持されると示された。グリア細胞のCa2+濃度上昇により、グルタミン酸等の興奮性伝達物質が放出され、近傍のプルキンエ細胞が刺激される可能性があり、実際に攻撃行動中にプルキンエ細胞を直接電気刺激したところ、ラウンドが短縮されることが示された。今後の方針として、グリア細胞の直接操作が攻撃行動にどのような影響を与えるかを検証する。本研究の一部は、第45日本神経科学大会（2022）で第一著者としてポスター発表した。

这项研究旨在阐明控制侵略行为的大脑机制。包括人类在内的社会生物通过抑制其攻击性冲动来建立平稳的合作关系，并通过保持适度的侵略性在竞争社会中生存。这项研究研究了以下假设：已知与运动控制有关的小脑也与社交性有关，并且小脑控制攻击中的神经胶质细胞。在2022年，观察到，当记录的雄性小鼠与雌性小鼠在一起约一周时，将雌性小鼠去除，并将雄性小鼠入侵到笼子中，在许多情况下，在许多情况下，雄性小鼠的攻击是由居民雄性小鼠诱导的（居民 - 侵袭者范式）。最初的挑战是居民男子被光纤咬伤的问题，但是随着保护光纤的机制，我们已经能够保留稳定的长期记录。使用此范式，我们测量了小脑bergmanglia细胞中Ca2+和H+的离子环境如何在小脑中的小脑血液流动等。当居民在攻击其他小鼠时或在攻击其他小鼠时，居民与其他小鼠进行社交接触时，会发生变化。实验表明，小鼠的侵略性行为通常由大约10秒的战斗期（圆形）组成，小脑Bergmanglia细胞中的Ca2+浓度在回合结束末端上升，并保持到位约几秒钟。神经胶质细胞中Ca2+浓度的增加可能会释放兴奋性发射机，例如谷氨酸，该发射酸可能会刺激附近的Purkinje细胞，并且表明在攻击性行为期间，Purkinje细胞的直接电刺激缩短了圆形。作为未来的政策，我们将研究神经胶质细胞的直接操纵如何影响攻击行为。这项研究的一部分是在第45届日本神经科学会议（2022）的第一作者发表的海报。

项目成果

The role of cerebellar glial activity in aggressive behavior.

小脑胶质细胞活动在攻击行为中的作用。

• 发表时间: 2022
• 作者: Asano Y;Matsui K
• 通讯作者: Matsui K