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Tsubomoto, Makoto ; Kawabata, Rika ; Zhu, Xiaonan ; Minabe, Yoshio ; Chen, Kehui ; Lewis, David A. ; Hashimoto, Takanori ; 坪本, 真 ; 川端, 梨加 ; 三邉, 義雄 ; 橋本, 隆紀
概要:
金沢大学医薬保健総合研究域医学系 / Graduate School of Medical Sciences<br />PMID: 30247542<br />Visuospatial working memory (WM), which
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is impaired in schizophrenia, depends on a distributed network including visual, posterior parietal, and dorsolateral prefrontal cortical regions. Within each region, information processing is differentially regulated by subsets of γ-aminobutyric acid (GABA) neurons that express parvalbumin (PV), somatostatin (SST), or vasoactive intestinal peptide (VIP). In schizophrenia, WM impairments have been associated with alterations of PV and SST neurons in the dorsolateral prefrontal cortex. Here, we quantified transcripts selectively expressed in GABA neuron subsets across four cortical regions in the WM network from comparison and schizophrenia subjects. In comparison subjects, PV mRNA levels declined and SST mRNA levels increased from posterior to anterior regions, whereas VIP mRNA levels were comparable across regions except for the primary visual cortex (V1). In schizophrenia subjects, each transcript in PV and SST neurons exhibited similar alterations across all regions, whereas transcripts in VIP neurons were unaltered in any region except for V1. These findings suggest that the contribution of each GABA neuron subset to inhibitory regulation of local circuitry normally differs across cortical regions of the visuospatial WM network and that in schizophrenia alterations of PV and SST neurons are a shared feature across these regions, whereas VIP neurons are affected only in V1.<br />Embargo Period 12 months
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池本 , 敏和 ; 森, 雅士 ; 宮島, 昌克 ; 橋本, 隆紀 ; 村田, 晶 ; Ikemoto, Toshikazu ; Mori, Masashi ; Miyajima, Masakatsu ; Hashimoto, Takanori ; Murata, Akira
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />日本では，地震による間知ブロック積み擁壁の被害が多発している．そこで，間知ブロック積み擁壁の振動特性と破壊機構に関する実験的研究を行った．実験データは加速度による応答倍率，変位，土圧を測定した．
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擁壁は振動によって，盛土の沈下が発生し擁壁中部から破壊することがわかった．<br />There are many earthquake damages of kenchi block masonry wall. So, we carried out experimental studies on the collapse mechanism of kenchi block masonry wall during earthquake. From these experimental data, i.e. acceleration response magnification, displacement and soil pressure were found to destroy the central wall vibrations caused by the subsidence of the embankment.
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橋本, 隆紀
概要:
総説 / Reviews<br />2011年7月より全文公開.
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金沢大学十全医学会 ; 小野, 賢二郎 ; 池谷, 裕二 ; 川崎, 洋志 ; 神谷, 之康 ; 高橋, 淳 ; 橋本, 隆紀
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池本 , 敏和 ; 宮島, 昌克 ; 橋本, 隆紀 ; 中島, 進 ; 藤原, 寅士良 ; 池本, 宏文 ; Ikemoto, Toshikazu ; Miyajima, Masakatsu ; Hashimoto, Takanori ; Nakajima, Susumu ; Fujiwara, Torajiro ; Ikemoto, Hirofumi
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />日本には，膨大な数の石積擁壁が存在し，過去の地震において沈下，滑動，はらみ出しなどの被害が生じている．鉄道や宅地などに存在する石積擁壁は，専門職の技能と経験によって伝統的に構築されたものであり，
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今日も供用されている．しかしながら，その耐震性能については未解明な部分が多いのが現状である．各機関では石積擁壁の安定性を向上させるために種々の対策を講じており，その一例として，地山補強材を用いて補強を行う場合がある．本研究では，地山補強材を用いた場合の模型振動台実験を対象に，不連続変形法による挙動解析を行い，破壊メカニズム，及び補強効果を解析的に再現し，解析手法の有用性を確認した．<br />A series of shaking test with 1/7 scaled model was conducted by corporation of JR Co. Ltd.. DDA (Discontinuous deformation Analysis) simulations were carried out in two patterns, in which one was countermeasure with piles of stone wall, gravel and backfill soil, and the other is no-countermeasure wall. The residual patterns of displacement in the DDA simulations are in good agreement with the results of shaking tests. Additionally, the DDA simulation approximately predicts the starting point and the beginning time of collapse inside the retaining wall. We could confirm that the DDA was a powerful tool and is complementally applicable to consider seismic design of masonry retaining walls.
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橋本, 隆紀 ; Hashimoto, Takanori
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />カリウムチャネルサブユニット遺伝子KCNS3は、大脳皮質のパルブアルブミン陽性ニューロン（PVニューロン）に選択的に発現し、それによる周期的神経活動（オシレーション）の形成を促進することで脳内ネットワ
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ークにおける情報処理（認知機能）に役立っていると考えられる。統合失調症の患者で低下が認められる視覚情報の作業記憶は、前頭前野、外側頭頂葉、視覚野などからなる神経ネットワークにより支えられており、これらの領域ではオシレーションの異常が多く報告されている。本年度は、それぞれ領域のPVニューロンにおいてKCNS3の発現が低下していることを確かめるための死後脳サンプルの準備を行った。まず、前頭前野として46野、外側頭頂葉として7野、視覚野として17野および18野の組織をすべて得られる統合失調症例20と対照例20の死後脳組織を準備した。疾患群と対照群の間では、性別比は同じで（男:女=16:4）で、死亡時の平均年齢（疾患群45.6±9.5, 対照群47.7±9.6）、死後経過時間（疾患群15.5±5.8, 対照群14.4±6.2）がほぼ等しくなるように調整した。さらに、脳組織の品質を示すRNA integrity number（疾患群8.3±0.5, 対照群8.2±6.5）やpH（疾患群 6.7±0.2, 対照群6.5±0.3）にも差はなく、良好な状態にあることが判明した。また、real-time PCRによる定量の条件決定を行い、視覚野から得られたRNAサンプルで、KCNS3遺伝子断片を99%の増幅効率にて内部標準遺伝子であるbeta-actin, cyclophylin, GAPDHと共に増幅・定量出来る条件を設定した。それぞれの症例の各領域からのRNAの抽出も行った。<br />研究課題/領域番号:25116509, 研究期間(年度):2013-04-01 – 2015-03-31
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橋本, 隆紀 ; Hashimoto, Takanori
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />性別、年齢、死後経過時間、mRNAの保存状態がマッチした健常対照例と統合失調症例の20ペアを用い、統合失調症で障害が認められる視覚作業記憶の神経ネットワークを構成する4領域において、カリウムチャネルサ
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ブユニットKCNS3の遺伝子発現変化をreal-time PCRにより定量した。統合失調症では、背外側前頭前野で10%,、後部頭頂葉で21%、二次視覚野で22％、一次視覚野では15%の発現低下を認めた。診断を固体間要因、領域を固体内要因とする2元分散分析では、診断(F1,114＝21.6, P<0.001)および領域(F3,114)=26.0, P<0.001)のKCNS3発現への有意な影響を検出した。一方、診断と領域の相互作用について弱い影響を検出した(F3,114＝3.1, P=0.03)。各領域においても、統合失調症における有意な発現低下が検出され、KCNS3の発現は神経ネットワークを形成する各領域で低下していることが判明した。Pvalb遺伝子にCreを挿入したPV-CreマウスとKCNS3遺伝子の蛋白質コードエクソン3をloxp配列で挟んだfloxed-KCNS3マウスをかけあわせ、PV遺伝子の片方でCreを発現し(PV-cre/+)、KCNS3遺伝子変異について野生型(+/+)、ヘテロ(flox/+)、ホモ(flox/flox)の遺伝子型を持つ3匹の同腹なマウスを現在のところ2組得て、大脳皮質におけるKCNS3遺伝子発現をreal-time PCRで行った。1組目では、野生型にくらべヘテロで10%ホモで30%の発現低下、2組目ではヘテロで26%、ホモで41%の発現低下を認めた。現在、遺伝子操作マウスの繁殖を継続している。<br />研究課題/領域番号:15H01280, 研究期間(年度):2015-04-01 – 2017-03-31
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橋本, 隆紀 ; Hashimoto, Takanori
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />統合失調症の大脳皮質におけるパルブアルブミン（PV）陽性ニューロンの変化とGABA-A受容体α1サブユニット（GABA-Aα1）の発現低下の因果関係を明らかにするために、それぞれの変化を再現した遺伝子
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操作マウスの大脳皮質を解析した。GABA-Aα1ノックアウトマウスでは、GABA合成酵素GAD67やPVの発現に変化は認められなかった。PVニューロン特異的GAD67ノックアウトマウスでも、GABA-Aα1の発現に有意な変化は認められなかった。統合失調症におけるPVニューロンの変化とGABA-Aα1の発現低下の間の因果関係は支持されず、両者は他の上流メカニズムにより生じていると考えられた。<br />In schizophrenia, alterations in the subset of cortical inhibitory neurons that express parvalbumin (PV) have been indicated by reduced expression of PV and GAD67, an enzyme for GABA synthesis, in these neurons. These alterations were accompanied by reduced expression of GABA-A receptor α1 (GABA-Aα1) subunit that mediates inhibitory neurotransmission by PV neurons. We tested a causal relationship between the changes in PV neurons and GABA-Aα1 expression through analyzing cortical gene expression in genetically engineered mice. In GABA-Aα1 knockout mice, we did not detect a significant change in GAD67 or PV mRNAs. Conversely, in mice with a conditional knockout of GAD67 in PV neurons, GABA-Aα1 mRNA expression was unaltered. These results did not support a relationship between the changes in PV neurons and GABA-Aα1 expression in the cortex of subjects with schizophrenia. There might be a common upstream mechanism that drives both changes in cortical inhibition in schizophrenia.<br />研究課題/領域番号:26670536, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2015-03-31
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橋本, 隆紀 ; Hashimoto, Takanori
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />統合失調症患者の大脳皮質では、認知機能を促進するパルブアルブミン (parvalbumin, PV) 陽性ニューロン（PVニューロン）に選択的に発現するKv9.3カリウムチャネルサブユニットの発現低下
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が認められ、患者の認知機能障害に関与していると考えられる。本研究では、ヒト死後脳解析により、この発現低下を個々のニューロンレベルで確認し、抗精神病薬を投与した霊長類モデルを用いて、発現低下が薬物投与でなく病態を反映することを示した。また、Kv9.3をコードするkcns3遺伝子を不活化したマウスを作製し、mRNA発現がPVニューロンで低下していることを確認した。<br />In the prefrontal cortex (PFC) of subjects with schizophrenia, alterations in parvalbumin (PV)-containing neurons are thought to contribute to cognitive deficits. Kv9.3 is a potassium channel subunit that is selectively expressed in PV neurons and critical to their roles in cognitive functions. Our cellular level quantification of the mRNA levels for KCNS3, the gene encoding Kv9.3, revealed that the number of KCNS3 mRNA-expressing neurons and the mRNA level per neuron were significantly reduced in the PFC of schizophrenia subjects. KCNS3 mRNA levels were unaffected in the PFC of monkeys exposed to antipsychotics, indicating that the lower KCNS3 expression is not solely due to the antipsychotic treatment. To test the effect of lower Kv9.3 subunit expression on cognitive functions, we inactivated the kcns3 gene in mice and confirmed reduced kcns3 mRNA expression in the PFC of these mice.<br />研究課題/領域番号:25293247, 研究期間(年度):2013-04-01 - 2017-03-31
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橋本, 隆紀 ; Hashimoto, Takanori
概要:
統合失調症の症状出現に関わる神経回路を解明するため、黒質網状層の抑制性ニューロンと、それにより抑制される黒質緻密層のドーパミンニューロンで、統合失調症での遺伝子発現の変化を、14対の性別と年齢がマッチした健常例および統合失調症例から得られた
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脳切片を用いて調べた。網状層では、抑制性伝達物質GABAの合成酵素であるGAD67のmRNA発現には有意な変化は認めなかった。緻密層では、ドーパミン合成を行うチロシン水酸化酵素およびKNCS3カリウムチャネルサブユニットのmRNA発現が有意に低下していた。膜興奮性を抑制するKCNS3の発現低下がドーパミンの放出過剰と陽性症状に関与する可能性が考えられた。<br />We tested our hypothesis that GABA neurotransmission by projection neurons in the substantia nigra pars reticulata (SNR) is reduced and dopamine neurons in the substantia nigra pars compacta (SNC) are hyperactive as the result. We analyzed gene expression for GAD67, an enzyme for GABA synthesis, tyrosine hydroxylase (TH), an enzyme for dopamine synthesis, and KCNS3 voltage-gated potassium channel subunit in the SNR and SNC of 14 pairs of control and sex- and age-matched schizophrenia subjects, using in situ hybridization. In the SNR, GAD67 mRNA levels did not differ between control and schizophrenia subjects. In contrast, TH and KCNS3 mRNA levels were significantly lower in the SNC of schizophrenia subjects. Our results did not support altered GABA neurotransmission by SNR neurons. However, decreased KCNS3 expression could enhance excitability of SNC dopamine neurons, contributing to positive symptoms. Lower TH levels might reflect a compensatory mechanism.<br />研究課題/領域番号:24659539, 研究期間(年度):2012-04-01 - 2014-03-31研究課題/領域番号:24659539, 研究期間(年度):2012-04-01 - 2014-03-31
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