Role of "motivation" neurons in regulating autonomic nervous system function

“动机”神经元在调节自主神经系统功能中的作用

• 批准号: 22K19709
• 负责人: 木場 智史
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tottori 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19709/
• 关键词: FosTRAP; 遺伝子ノックインラット; 運動; 交感神経; 光遺伝学; ラット; 意欲

精神病態下で認められる自律神経機能不全は意欲低下の原因かつ結果である．しかし意欲と自律神経機能との連関メカニズムは不明である．本研究では申請者が新規作出したFosCreERT2ラットを用いて独自に確立したラットFosTRAP法（JSPS科研20K21759）を活用することで，運動意欲の亢進によって興奮する中枢神経を特定し，その神経集団による自律神経制御能を調査する．さらに，その特定神経集団が意欲と自律神経機能との因果性を担う脳実体であるとの仮説を検証することで，現代ストレス社会の病とも言える意欲低下と関連した精神病態の新理解を目的とする．2022年度には，運動意欲を伴う随意的トレッドミル運動によって興奮する中枢神経を，ラットFosTRAP法によるレポータータンパク質の発現によって標識し，その神経分布を全脳的に調査した．自律中枢とされる脳領域に焦点を絞って精査したところ，特に視床下部の脳弓周囲領域（PeFA）において運動意欲興奮性神経が検出された．興味深いことに，この運動意欲興奮性PeFA神経は，ある日に行った運動に伴って興奮しても，三週以上間隔をとった別日に行った運動の機会では必ずしも興奮しなかった．二度の運動機会でともに興奮したPeFA神経は，一回目の運動で興奮した神経のうち約二割程度であった．成長や老化などの時間経過に伴い，運動意欲を伝達する神経回路は経時変化する可能性が示唆され，この仮説の検証にはカルシウムイメージングなどを用いて同一神経の興奮性を長期間継続して観察・解析する研究が必要と考えている．

精神病理学中观察到的自主神经功能障碍既是动机下降的原因，也是动机下降的结果。然而，动机与自主神经功能之间的联系机制尚不清楚。本研究中，通过使用申请人新制作的FosCreERT2大鼠独立建立的大鼠FosTRAP方法（JSPS Kaken 20K21759），我们能够识别因运动动机增加而兴奋的中枢神经系统，并识别因运动动机增加而兴奋的中枢神经系统，并识别因运动动机增加而兴奋的中枢神经系统。此外，通过验证这一特定神经群体是负责动机与自主神经功能之间因果关系的大脑实体的假设，我们的目标是对与动机下降相关的精神病理学有新的认识，动机下降可以说是一种疾病假设现代压力社会。 2022年，我们使用大鼠FosTRAP方法表达报告蛋白，标记了因自愿跑步机运动而伴随运动欲望而兴奋的中枢神经系统，并研究了其在整个大脑中的神经分布。当我们关注被认为是自主中心的大脑区域时，我们检测到运动动机兴奋性神经元，特别是在下丘脑的功能区（PeFA）。有趣的是，即使兴奋性 PeFA 神经元因某一天的运动而兴奋，但它们不一定会因相隔三周以上的不同天的运动而兴奋。在两次锻炼机会期间兴奋的 PeFA 神经约占第一次锻炼期间兴奋的神经的 20%。有人提出，随着生长和衰老的进展，传递运动欲望的神经回路可能会随着时间的推移而改变，为了检验这一假设，使用钙成像等技术在很长一段时间内保持了相同神经的兴奋性。我们认为，研究观察和分析是必要的。

项目成果

Mechanisms of autonomic cardiovascular adjustments during exercise and stress

运动和压力期间自主心血管调节的机制

• DOI: 10.32272/ans.59.4_354
• 发表时间: 2022
• 作者: 木場 智史;奈良井 絵美
• 通讯作者: 奈良井 絵美

Sympathoinhibitory and sympathoexcitatory roles of running exercise-excited lateral hypothalamic neurons assessed by rat FosTRAP

通过大鼠 FosTRAP 评估跑步运动兴奋的外侧下丘脑神经元的交感抑制和交感兴奋作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Satoshi Koba; Yuki Yoshimura; Kazuomi Nakamura; Misako Senoo; Karen Shibayama; Emi Narai; Takeshi Hiyama; Tatsuo Watanabe
• 通讯作者: Tatsuo Watanabe

Generation of c-Fos knockout rats, and observation of their phenotype

<i>c-Fos</i>基因敲除大鼠的产生及其表型观察

• DOI: 10.1538/expanim.22-0077
• 发表时间: 2023-02-21
• 影响因子: 2.4
• 作者: Yoshimura, Yuki;Nakamura, Kazuomi;Seno, Misako;Mochizuki, Misa;Kawai, Kenji;Koba, Satoshi;Watanabe, Tatsuo
• 通讯作者: Watanabe, Tatsuo

Locomotion and sympathetic cardiovascular responses by orexinergic neurons in rats.

大鼠食欲素能神经元的运动和交感心血管反应。

• 发表时间: 2023
• 作者: Emi Narai; Yuki Yoshimura; Akihiro Yamanaka; Naoya Kataoka; Kazuhiro Nakamura; Tatsuo Watanabe; Satoshi Koba
• 通讯作者: Satoshi Koba

セントラルコマンドを伝達する視床下部－中脳－延髄経路

下丘脑-中脑-延髓通路传递中枢命令

• 发表时间: 2023
• 作者: 奈良井絵美;熊田奈桜;吉村祐貴;檜山武史;渡邊達生;木場智史
• 通讯作者: 木場智史