[論文レビュー] Stress, Depression and Neuroplasticity

Shatrunjai P. Singh, Swagata Karkare|arXiv (Cornell University)|Nov 27, 2017

Neurogenesis and neuroplasticity mechanisms参考文献 22被引用数 11

ひとこと要約

本レビューでは、ストレス、うつ病、神経可塑性の相互作用を検討し、慢性的なストレスがシナプス可塑性を損ない、うつ病の病態生理に寄与することを強調している。年齢、性別、環境要因が神経可塑性を調節する主要因であるとされ、神経可塑性を標的にした治療的介入によって神経のレジリエンスを高めることを提案している。

ABSTRACT

Modifications of signaling pathways and synapses owing to changing behaviors, environments, numerous neural modulation as well as brain-tissue injuries is defined as neuroplasticity in developmental neurology. The central purpose of the review is to gain a better understanding of the relation between stress, depression and neuroplasticity and explore potential therapeutic interventions for enhancing neural resilience. We have also reviewed the role of different factors like age, stress and sex on inducing neuroplasticity within various brain regions.

研究の動機と目的

• 神経可塑性の観点から、ストレスとうつ病を結びつける生物学的メカニズムを明確化すること。
• 年齢、性別、環境要因が、脳の特定領域における神経可塑性にどのように影響するかを検討すること。
• 神経可塑性経路を標的にすることで神経のレジリエンスを高める可能性のある治療戦略を同定すること。
• ストレス関連障害におけるシナプスおよびシグナル伝達経路の変化に関する現在の理解を統合すること。
• うつ病における神経可塑性に基づく介入の今後の研究のための枠組みを提供すること。

提案手法

• 発達神経学における神経可塑性、ストレス、うつ病に関する既存文献の体系的レビュー。
• 行動的および環境的ストレス要因に関連するシグナル伝達経路およびシナプス変化の分析。
• ストレスに対する神経可塑性反応における性別および年齢特異的差異の評価。
• 脳組織損傷と神経調節効果が可塑性に与える影響に関する知見の統合。
• 分子レベルおよび回路レベルの変化を行動的結果に結びつける概念的フレームワークの使用。
• 神経のレジリエンスを高めるために、介入可能な標的を同定することに注力。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 慢性的なストレスは、前頭前野および海馬といった重要な脳領域における神経可塑性にどのように障害を引き起こすか？
• RQ2 年齢および性別の差異は、ストレスに対する神経可塑性反応をどのように媒介するか？
• RQ3 うつ病関連の神経可塑性障害において、最も顕著に変化する分子およびシナプス経路は何か？
• RQ4 環境的要因および神経調節要因は、ストレス下でのシナプス再編成能力にどのように影響するか？
• RQ5 神経可塑性を回復または強化し、神経のレジリエンスを促進するための治療戦略はどのように開発できるか？

主な発見

• 慢性的なストレスは、特に前頭前野および海馬において、構造的および機能的障害を引き起こし、シナプス可塑性に悪影響を及げる。
• 年齢および性別は神経可塑性反応を顕著に調節しており、女性および高齢者ではストレス誘発性の可塑性変化に対して感受性が高まっている。
• 神経栄養因子シグナル伝達、特にBDNF経路のストレス誘発的変化は、うつ病の表現型と強く関連している。
• シナプス強度および神経栄養サポートを標的にした介入によって、神経のレジリエンスを高めることができる。
• 環境の豊かさおよび行動的調節は、動物モデルにおいてストレス誘発性の可塑性障害を部分的に是正できる。
• 脳組織損傷は、神経可塑性障害をさらに悪化させ、慢性的なストレスと重複効果を示唆している。