幻覚の神経表象と生成メカニズムの解明

阐明幻觉的神经表征和产生机制

• 批准号: 22K19484
• 负责人: 成清 公弥
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19484/
• 关键词: 統合失調症; 幻覚; 大脳皮質; カルシウムイメージング; NMDA受容体拮抗薬; 感覚情報処理

幻覚が生じている時の脳では、実際の感覚入力に対して、正常時とは異なる感覚情報表現が生じていると考えられる。この時の脳活動を捉え、その原因となる神経回路メカニズムを明らかにすることを目的とする。本研究計画の初年度は、主に研究の基盤となる大脳皮質の広域カルシウムイメージング実験システムの構築を行った。このシステムにより、覚醒マウスで大脳皮質の背側部全面の神経活動を高感度で捉えることができ、これまでに感覚刺激に対する大脳皮質の応答や、先行研究で報告されている統合失調症と類似した症状を引き起こす薬剤（NMDA受容体拮抗薬）を投与した時に生じる特徴的な脳活動を観察できている。また様々な行動実験中でも神経活動の測定を可能にするため、自由行動下マウスでの電気生理学的な神経活動記録システムの構築もおこない、NMDA受容体拮抗薬投与による特徴的な脳活動を電気生理学的にも観察できている。現在、NMDA受容体拮抗薬を投与した状態で感覚刺激を行い、大脳皮質応答への影響を調べている。またNMDA受容体拮抗薬投与時の特徴的な脳活動を生み出す神経回路メカニズムを調べるため、活動した神経細胞を標識、可視化し、その活動の操作をすることのできる遺伝子改変マウス（TRAP2マウス）を導入して、NMDA受容体拮抗薬投与により活動した神経細胞を標識して、関与する脳領域の検討を進めている。現在までに、特定の脳領域の活動を操作することで、NMDA受容体拮抗薬投与時と一部類似した脳活動を誘導できることを見出している。

人们认为，当出现幻觉时，大脑会根据实际的感觉输入表达与正常状态不同的感觉信息。目的是捕捉此时的大脑活动并阐明导致其发生的神经回路机制。在这个研究项目的第一年，我们主要构建了大脑皮层广域钙成像实验系统，作为研究的基础。该系统使我们能够以高灵敏度捕获清醒小鼠大脑皮层整个背侧部分的神经活动，并表明大脑皮层对感觉刺激的反应与之前研究中报道的精神分裂症相似。我们已经能够观察到服用导致这些症状的药物（NMDA 受体拮抗剂）时发生的特征性大脑活动。此外，为了能够测量各种行为实验中的神经活动，我们构建了自由活动小鼠神经活动的电生理记录系统，并进行了电生理实验来记录施用NMDA受体拮抗剂引起的特征性脑活动。也有人观察到这一点。目前，我们正在使用 NMDA 受体拮抗剂进行感觉刺激，并研究其对大脑皮层反应的影响。此外，为了研究给予 NMDA 受体拮抗剂后产生特征性大脑活动的神经回路机制，我们创建了转基因小鼠（TRAP2 小鼠），它可以标记和可视化活跃神经元并操纵它们的活动。标记由 NMDA 受体拮抗剂激活的神经元所涉及的大脑区域。迄今为止，研究人员发现，通过操纵特定大脑区域的活动，有可能诱发与施用 NMDA 受体拮抗剂时所看到的部分相似的大脑活动。