日本語AIでPubMedを検索
持続的注意力のストレス制御とコリン作動性注意システム
Stress Regulation of Sustained Attention and the Cholinergic Attention System.
PMID: 32600739 DOI: 10.1016/j.biopsych.2020.04.013.
抄録
背景:
ストレスは統合失調症や注意欠陥・多動性障害の症状を悪化させます。しかし、ストレスがどのように注意力を調節するのかについては、まだほとんど解明されていません。本研究では、6日間の可変ストレス因子が雄ラットと雌ラットの持続的注意力とコリン作動性注意システムを変化させるかどうかを調べた。
BACKGROUND: Stress exacerbates symptoms of schizophrenia and attention-deficit/hyperactivity disorder, which are characterized by impairments in sustained attention. Yet how stress regulates attention remains largely unexplored. We investigated whether a 6-day variable stressor altered sustained attention and the cholinergic attention system in male and female rats.
方法:
持続的注意は持続的注意課題で試験された。注意力持続課題の成功は、メイナート基底核（NBM）のコリン作動性ニューロンから大脳皮質へのアセチルコリン（ACh）の放出に依存している。そこで我々は、この操作にのみ使用される種である遺伝子組換えChAT::Creラットを用いて、Cre依存性ウイルスを用いた新しいアプローチを用いて、可変ストレス（VS）がこれらのニューロンの形態を変化させるかどうかを評価した。次に、電気化学的記録は、VS後の皮質AChを測定した。最後に、RNAシークエンスを用いて、VSによって誘発されたNBMの転写変化を同定した。
METHODS: Sustained attention was tested with the sustained attention task. Successful performance on the sustained attention task relies on the release of acetylcholine (ACh) into the cortex from cholinergic neurons in the nucleus basalis of Meynert (NBM). Thus, we evaluated whether variable stress (VS) altered the morphology of these neurons with a novel approach using a Cre-dependent virus in genetically modified ChAT::Cre rats, a species used for this manipulation only. Next, electrochemical recordings measured cortical ACh following VS. Finally, we used RNA sequencing to identify VS-induced transcriptional changes in the NBM.
結果:
VSは持続注意課題における注意力を低下させ、男女ともにNBMコリン作動性ニューロンの樹状突起の複雑性を増加させた。NBMコリン作動性ニューロンは主に抑制制御下にあるため、この形態変化はこれらのニューロンの抑制を増加させ、下流のACh放出を減少させて注意力を低下させる可能性がある。実際、VSは雄ラットの前頭前野におけるACh放出を減少させた。全域的な転写変化を定量化したところ、VSは遺伝子発現において多くの性特異的な変化を誘発するが、男女ともにいくつかのシグナル伝達分子を増加させることが明らかになった。
RESULTS: VS impaired attentional performance in the sustained attention task and increased the dendritic complexity of NBM cholinergic neurons in both sexes. NBM cholinergic neurons are mainly under inhibitory control, so this morphological change could increase inhibition on these neurons, reducing downstream ACh release to impair attention. Indeed, VS decreased ACh release in the prefrontal cortex of male rats. Quantification of global transcriptional changes revealed that although VS induced many sex-specific changes in gene expression, it increased several signaling molecules in both sexes.
結論:
これらの研究は、VSがNBMの分子的・形態的変化を誘発することで注意力を損なうことを示唆している。ストレスが注意を調節するメカニズムを明らかにすることは、注意欠陥を伴う精神疾患の新規治療法の開発につながる可能性がある。
CONCLUSIONS: These studies suggest that VS impairs attention by inducing molecular and morphological changes in the NBM. Identifying mechanisms by which stress regulates attention may guide the development of novel treatments for psychiatric disorders with attention deficits.
Copyright © 2020 Society of Biological Psychiatry. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.