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。

这项研究的目的是阐明控制攻击行为的大脑机制。包括人类在内的社会生物通过抑制攻击性冲动建立顺畅的合作关系，并通过保持适度的攻击性在竞争性社会中生存。在这项研究中，我们将根据最新发现，验证小脑中的神经胶质细胞控制攻击性的假设，即已知小脑参与运动控制，也与社交性相关。在2022财年，观察到如果让待记录的雄性小鼠与雌性小鼠一起生活大约一周，然后将雌性小鼠移走并允许雄性小鼠进入笼子，则会受到居住的雄性小鼠的攻击经常被触发（居民-入侵者范式）。最初，存在诸如常驻雄性小鼠的光纤被咀嚼等问题，但通过开发保护光纤的机制，稳定的长期记录已成为可能。使用这种范例，当常驻小鼠与其他小鼠进行社交接触、受到对手小鼠攻击以及攻击对手小鼠时，我们测量了小脑中离子环境和局部脑血流的情况。改变了。实验表明，小鼠的攻击行为通常由约 10 秒的战斗期（回合）组成，并且小脑伯格曼神经胶质细胞中的 Ca2+ 浓度在回合结束时上升并维持约数十秒。神经胶质细胞中Ca2+浓度的增加会释放谷氨酸等兴奋性递质，这可能会刺激附近的浦肯野细胞，而在攻击行为期间直接电刺激浦肯野细胞实际上会缩短回合。作为未来的计划，我们将研究直接操纵神经胶质细胞如何影响攻击行为。该研究的部分内容作为第一作者在第 45 届日本神经科学大会（2022 年）上以海报形式展示。

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