セロトニン分子の球と棒のモデル。クレジット: パブリックドメイン
セロトニンはよく「幸福分子」と呼ばれます。気分レベルに影響を与える重要な役割を果たし、脳と体内に信号を送る神経伝達物質でもあります。
研究者らは一般に、この化学物質はドーパミンよりも長い時間スケールで作用することで、脳の状態を調節する上で全体的な役割を果たしていると考えている。ドーパミンは報酬を知らせるが、はるかに短い時間枠で作用する。
さて、ダートマスの研究が、 神経科学ジャーナル は、セロトニンは報酬を期待して増加し、その報酬の価値に応じて増加することを報告しています。
何十年にもわたって、これまでの研究では、科学者が世界のさまざまな領域全体でドーパミンレベルを監視できるようにする技術を使用して、1秒未満のタイムスケールで報酬の値をコード化する際のドーパミンレベルの放出に注目してきました。 マウスの脳。
このタイムスケールでセロトニンをモニタリングする技術はこれまで存在しておらず、セロトニンが広範囲に放出されるため、脳内でセロトニンがいつ放出されるかについては多くの不明な点が残されていました。セロトニンは非常に複雑なシステムであり、脳の 1 つの小さな領域に細胞が存在し、脳の他のほぼすべての領域にメッセージを送信します。
セロトニン受容体は 14 個あり、これは 14 個の異なる錠のようなもので、鍵であるセロトニンはそれらの錠のいずれかに適合し、ドアに応じて異なるメッセージのロックを解除します。これは、セロトニンそのものを調べることが可能になる前に、過去の研究がこれらの受容体を標的とすることに焦点を当ててきた理由を説明しています。
「この研究では、マウスがおいしいおやつをもらって走り回っている間に、脳内で放出されたセロトニンを『つかむ』ことによって分子を初めて測定できる、略してGRAB-セロトニンと呼ばれる新しいバイオセンサーを使用しました。」ダートマス大学の心理学および脳科学の助教授で主著者のケイト・ノーティヤル氏は言う。
ファイバー測光と呼ばれる技術を使用すると、セロトニンが検出されるたびに、光を使用して GRAB などのバイオセンサーからの蛍光変動をトリガーし、測定することができます。研究チームは、マウスに報酬を与えながら、マウスのセロトニンの放出を研究することができた。この場合、報酬はマウスが好むさまざまな濃度のエバミルクだった。研究者らは、報酬がどれほど優れているかに応じてセロトニンレベルがどのように変化するかを調べることができました。
「受容体を標的にしたり、抗うつ薬に使用される選択的セロトニン再取り込み阻害剤などの再取り込みを操作したりしてセロトニンシグナル伝達を変化させれば、気分に広範な影響を与え、動物や個体の見た目を変えることができるということを私たちはかなりよく理解していました。行動を制御するためです」と、共著者で、同省の行動神経科学研究室である Nautiyal Lab でこのプロジェクトに取り組んだ博士研究員のミッチェル・スプリング氏は言う。ダートマス大学で心理学および脳科学の博士号を取得。
その結果、高濃度の報酬を摂取すると、より多くのセロトニンが放出されることが示されました。喉が渇いて水を与えたマウスには大きなセロトニンシグナルが発生したが、良いご褒美をもらって満腹になった時にはセロトニンシグナルはそれほど強くなかった。
この研究結果は、マウスに報酬を予測する合図を与えると、報酬の合図中、つまり期待中にセロトニンレベルが上昇することも示した。
「報酬の主観的な値によってセロトニンシグナルを調節できることがわかりました」とノーティヤル氏は言う。 「私たちの結果は、セロトニンが実際には、報酬がどれほど良いかを監視する脳内の信号であることを示しています。」
セロトニンの放出を測定する際、研究チームは、これまでドーパミン、意思決定、衝動性と非常に強く関連していた脳の領域の1つである背内側線条体に焦点を当てた。
研究者たちはこう言っています 選択的セロトニン再取り込み阻害剤 広く処方されており、一般に効果的ですが、それらがどのように作用するのか、また、これらの抗うつ剤が治療する行動にセロトニンがどのように作用するのかについては完全には理解されていません。
「ベースライン時、または健康な人がポジティブな経験をしているときにセロトニンがどのように作用するかをより深く理解できれば、より標的を絞った治療法を開発するために利用できる可能性があります。 精神障害 うつ病や依存症のようなものです」とノーティヤル氏は言います。
詳細情報:
Mitchell G. Spring et al、線条体セロトニン放出シグナル報酬値、The Journal of Neuroscience (2024)。 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0602-24.2024
提供元
ダートマス大学
引用: ファイバー測光技術により、報酬値に応じて脳内のセロトニン レベルが増加することが判明 (2024 年 9 月 27 日) https://medicalxpress.com/news/2024-09-fiber-photometry-technique-serotonin-brain.html より 2024 年 9 月 27 日に取得
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#ファイバー測光技術により脳内のセロトニンレベルが報酬値とともに増加することが判明
2024-09-27 15:46:04