ジェシカ・バーソン

ジェシカ・バーソン
国籍	アメリカ人
母校	コロンビア大学、プリンストン大学
知られている	アルコール摂取と脂肪摂取の神経生物学的基礎
科学者としてのキャリア
フィールド	神経科学
機関	ドレクセル大学医学部

ジェシカ・バーソンはアメリカの神経科学者であり、ドレクセル大学医学部の准教授です。バーソンは、依存症の神経生物学的基礎を理解し、治療のターゲットを解明するために、視床室傍核と側坐核における神経ペプチドシグナル伝達を調査しています。

バーソンは幼い頃から脳に興味を持っていた。彼女はコロンビア大学コロンビア・カレッジで心理学の学部課程を修了することを決意した。^[1]コロンビア在学中、バーソンはジェラルディン・ダウニーの研究室で社会心理学と発達精神病理学の研究助手として働いた。コロンビア在学中の後半には、ジョン・ホーヴィッツの研究室で学習と記憶の神経生物学的基礎を研究した。バーソンは2000年にコロンビア大学で学士号を取得し、ファイ・ベータ・カッパ優等生協会の会員として首席で卒業した。^[1]コロンビアでの研究経験の後、バーソンはコロンビア大学で学士課程進学準備プログラムに進み、 2003年までニューヨーク州精神医学研究所で技術者および研究助手として研究に従事した。^[1]

学問の道を歩み続けたバーソンは、2004年にプリンストン大学で神経科学と心理学の修士号と大学院研究を修了した。 ^[2]彼女はバート・G・ホーベルの指導のもと、食事中の脂肪と脂肪刺激神経ペプチドによるアルコール摂取の調節について研究した。^[3] 2006年にバーソンは心理学と神経科学の修士号を取得し、2009年には心理学と神経科学の博士号を取得した。^[2]

大学院での研修を終えた後、バーソンはニューヨーク市に移り、2009年にロックフェラー大学で行動神経生物学の博士研究員研修を修了した。 ^[1]バーソンはサラ・フライヤー・ライボウィッツの指導の下、エタノールの摂取と摂食におけるオピオイドとオレキシンの役割を研究し続けた。^[4]バーソンは2014年に博士研究員研究を修了した。^[3]

大学院時代、バーソンはアルコール摂取と脂肪代謝の関係を調査し、報酬や食物摂取を制御するメカニズムがアルコール摂取も制御する可能性があることを理解しました。^[5]脂肪摂取には行動の正のフィードバックループが存在し、脂肪摂取は脳内のオレキシンとオピオイドの放出により消費行動の増加につながります。^[5]バーソンは、その研究で、アルコール摂取中に働くこの正のフィードバックループのメカニズムを調査しました。^[5]彼女は、循環脂質レベルの低下がエタノール摂取量の減少につながるというこの正のフィードバックループで、エタノールが脂肪の代わりになることを発見しました。 [5]バーソンは、脂肪とエタノール代謝のこの興味深い相互関係と行動への影響を調査しました。^{[5 ]}バーソンは、エタノールが脳内で同じ脂肪刺激神経ペプチド、オレキシンとオピオイドを増加させ、自発的に消費するエタノールが多いほど、これらの神経ペプチドの発現レベルが高くなることを発見しました。^{[5 [5]}オピオイドが完遂行動に与える影響を調べるために、バーソンは摂食と報酬に関わる脳領域にオピオイドを注入し、アルコール消費量の増加と、報酬行動に典型的に関与する側坐核におけるドーパミン放出の増加を発見した。^[5]

バーソンの研究は、アルコール摂取を促す新たなメカニズムを浮き彫りにし、将来的にアルコール乱用防止に向けた戦略開発の機会を生み出した。^[5]アルコール誌に掲載されたバーソンの筆頭著者論文では、脂肪とアルコールの悪循環に介入する戦略が示されている。脂肪とアルコールの摂取が相乗的に作用し、さらなる摂取を促す脳のプロセスを促進するのである。^{[6]脂肪とアルコールはどちらも血中トリグリセリド濃度を上昇させるように見えるため、バーソンは}ゲムフィブロジルと呼ばれるトリグリセリド低下薬を投与し、食欲増進ペプチドの大幅な減少とエタノール摂取量の減少をもたらした。^[7]

ロックフェラー大学での博士研究員時代、バーソンは大学院での研究を継続し、依存症と食物摂取の調節における神経ペプチドの調節を機構的に研究した。以前の研究で、オピオイドのエンケファリンと同様に、ガラニンとオレキシンも食物脂肪によって刺激されることが示されていた。^[8]この知識に基づいて、バーソンと彼女のチームは、視床下部室傍核（PVN）のどの領域が高脂肪食によって特に刺激されるか、またガラニンとオレキシンのリガンドまたは受容体がこれらの領域で過剰発現しているかどうかを検討した。^{[8]興味深いことに、バーソンは、高脂肪食を与えられたラットの内側PVNで}ガラニン発現細胞とエンケファリン発現細胞に強い重複があることを発見したが、通常食を与えられたラットでは重複は見られなかった。^[8]さらに、高脂肪食摂取後に内側PVNのすぐ後ろの領域でオレキシン受容体2とエンケファリンの共発現に同じパターンが見られることを発見した。^[8]これらの発見は、非オピオイドペプチドが高脂肪食中のオピオイドシグナル伝達と相互作用して、摂取完了行動の増加を媒介する可能性があることを示している。^[8]

バーソンは、完遂行動の神経化学的メカニズムを探求する研究に加えて、個体差が完遂行動の違いをどのように説明できるかについても探求した。^[9]アルコール依存症やその他の中毒性障害は、依存症への傾向と治療効果の両方で大きなばらつきが見られるため、個別化医療の形で依存症をより適切に治療するには、これらの違いの根底にある生物学を調査することが不可欠である。^[9]彼らはまず、個人が大量のエタノールを消費する傾向があることが知られている2つの尺度、すなわち、目新しいものによって引き起こされる高い活動性と、脂肪によって引き起こされる高トリグリセリド値に基づいて、エタノールを摂取したことのないラットのサブグループを特定した。^[9]次に、バーソンと彼女の同僚は、ラットにエタノールを飲むように訓練し、活動性の高いラットは、アルコール摂取量が増加し、PVNのガラニンとエンケファリンのレベルが上昇し、視床下部周囲外側野（PFLH）のオレキシンが増加することを観察した。^[9]高トリグリセリドラットではPVNでの発現が増加したが、PFLHでのオレキシンの発現は減少しており、予測された2つの高エタノール消費群は高いアルコール消費を示したが、内因性ペプチドと薬物反応は著しく異なっていたことを示している。^[9]

バーソンはライボウィッツの研究室で研究員として1年間働いたが、2015年までにドレクセル大学医学部に採用され、助教授となり、神経生物学・解剖学科で自身の研究室を開設した。^{[1]バーソンは2015年に同時に}ロックフェラー大学の非常勤講師に昇進し、2017年までその職に就き、その間にドレクセルで自身の研究室を開設した。^[1]ドレクセルでは、バーソンの研究プログラムは依存症の神経的基礎の研究を中心にしており、大脳辺縁系内の神経ペプチド作用と、アルコール障害および過食症におけるその特定の役割に焦点を当てている。^[10]研究と教育を行うほか、バーソンはFrontiers in Systems Neuroscience、Frontiers in Neuroscience、および以前はFrontiers in Psychologyの編集者である。また、 Frontiers in Behavioral Neuroscience and Brain Researchの客員編集者でもある。^[2]

視床室傍核（PVT）は、快楽的摂食行動に関係する脳領域として、著しく研究が進んでいない。^[11]バーソンは、視床下部からオレキシン投射を受けるこの領域と、オレキシン受容体の高レベルの発現から、薬物やエタノールの消費におけるこの領域の役割を調査することに興味を持った。^[11]ラットがアルコールを摂取すると、バーソンは前部PVTニューロンの活動が増加することを発見した。これは、前初期遺伝子c-Fos免疫標識によって示された。^[11]これらの同じ細胞はオキシトシン受容体2の発現も増加し、前部PVTでオレキシン受容体2が阻害されると、エタノール消費が減少したが、これはオレキシン受容体1を阻害した場合は見られなかった。^[11]これらの結果は、エタノール摂取の非常に特異的な解剖学的および分子的基質、すなわち前部PVTでのオレキシン受容体2シグナル伝達を浮き彫りにした。^[11]

PVTはアルコール摂取行動に役割を果たしているように思われたため、バーソンは感情処理におけるこの領域の役割を調査することに興味を持っていました。^[11]彼らは、全体的に前部PVTは移動に関与しているが、新奇性誘発性活動や不安様行動においてより重要な役割を担っているようであり、ストレス刺激に対する感情的反応における役割を示唆していることを発見しました。^[11]

その後、バーソン氏らは、エタノール消費量の増加を予測する行動因子とPVTのニューロテンシン（NT）レベルとの関係を調査し始めた。^[12]彼らは、高いレベルの立ち上がりを示すラットは、エタノール消費量が多く、中程度の立ち上がりを示すラットと比較して、PVT後部のNTSレベルが低いことを発見した。^[12] さらに、彼らは、うつ伏せのラットではNTSが低いように見え、うつ伏せでないラットと比較して、アルコール消費量によるNTSレベルの変化は見られなかったことから、NTSがアルコールの大量摂取行動を媒介していることが示唆された。^[12]この仮説を因果的に調査するため、彼らは後部PVTにNTSを注入し、エタノール摂取量と立ち上がりの減少を確認した。^[12]彼らの発見は、PVT後部のNTSレベルが低いことが過度のアルコール摂取を後押しするという考えを直接的に裏付けている。^[12]

最近、バーソン研究室は、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド（PACAP）とそのタンパク質アイソフォームであるPACAP-27がPVTにおけるアルコール消費の調節に関与していることを明らかにした。^[13]飲酒はPACAPの発現の増加をもたらし、特にPVTの後部で顕著であった。^[13]バーソンの研究結果は、PVTがアルコール消費行動の病因に機能する別の方法を浮き彫りにした。^[13]

研究室での研究に加え、バーソンは科学コミュニケーションと擁護活動にも力を注いでいます。彼女の研究は LiveScience ^[14]や Inquirer を通じて世間の注目を集め、そこで彼女は自身の研究結果が、飲酒と過食、および飲酒と記憶の信頼性の関連性についての理解を深めることにつながったと説明しています。^[15]さらに、バーソンは Taste of Science などの地元の科学コミュニケーション活動に参加し、自分の研究について一般の人々に語り、過食後のおやつとして健康的な選択肢ではなく不健康な選択肢を選ぶ理由について啓蒙しています。^{[16]バーソンは学術界における男女平等の擁護活動にも積極的に取り組んでいます。}神経科学協会 の会員であり、科学者であるバーソンは、学術界の新米母親が直面する問題について議論する「科学界の女性のための漏れやすいパイプラインの修正」年次会議に招待されました。^[1]

• 2019年メンター賞、神経生物学・解剖学学部教授^[17]
• 2019年 若手女性教員リーダーシップ育成セミナー（EWIS）AAMC ^[2]
• 2018年連邦ユニバーサル研究強化（CURE）公式助成金プログラム^[17]
• 2012 NIH独立への道（PI）賞（K99/R00）NIAAA ^[18]
• 2012年アルコール依存症研究会ジュニア研究者賞NIAAA ^[18]
• 2006/7 心理学部優秀教育賞 – プリンストン大学^[17]

• Pandey S, Badve PS, Curtis GR, Leibowitz SF & Barson JR (2019). 後視床室傍核のニューロテンシン：薬理学的に関連するエタノール飲酒の抑制因子。Addiction Biology、24(1)、3–16。^[10]
• Gupta A*、Gargiulo AT*、Curtis G、Badve PS、Pandey S、Barson JR（2018）。視床室傍核の下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド-27（PACAP-27）はエタノール摂取によって刺激される。アルコール依存症：臨床および実験研究、42（9）、1650-60。^[10]
• Barson JR, Poon K, Ho HT, Alam M, Sanzalone L & Leibowitz SF (2017). 「前視床室傍核のサブスタンスP：視床下部のオレキシンと関連したエタノール飲酒における役割」Addiction Biology、22(1)、58–69。^[10]
• Barson JR & Leibowitz SF (2015)。GABA誘発性視床背側中線サブ領域の不活性化は感情行動に明確な影響を及ぼす。Neuroscience Letters、609 (2015年11月16日)、92-6。^[10]
• Barson JR, Ho HT & Leibowitz SF (2015). 視床前室傍核は断続的なエタノール摂取に関与している：オレキシン受容体2の役割。Addiction Biology、20(3)、469-81。^[10]
• Barson JR、Fagan SE、Chang GQ、Leibowitz SF (2013)。異なる尺度で予測される高エタノール消費者ラットの神経化学的異質性。アルコール依存症：臨床および実験研究、37(S1)、E141–51。^[10]
• Barson JR, Karatayev O, Gaysinskaya O, Chang GQ & Leibowitz SF (2012). 食事中の脂肪酸組成が食物摂取量、トリグリセリド、視床下部ペプチドに与える影響。調節ペプチド、173(1–3), 13–20. ^[10]
• Barson JR、Chang GQ、Poon K、Morganstern I、Leibowitz SF（2011）。PVNにおけるエンケファリンの調節因子としてのガラニンとオレキシン2受容体：食事性脂肪との関係。Neuroscience 、 193、10-20。^[10]
• Barson JR, Carr AJ, Sound JE, Sobhani NC, Leibowitz SF & Hoebel BG (2010)。視床下部室傍核のオピオイドはエタノール摂取を刺激する。アルコール依存症：臨床および実験研究、34(2)、214-22。^[10]
• Barson JR, Carr AJ, Sound JE, Sobhani NC, Leibowitz SF & Hoebel BG (2009). 側坐核のオピオイドはエタノール摂取を刺激する。生理学と行動、98(4), 453–9. ^[10]
• Barson JR, Karatayev O, Chang GQ, Johnson DF, Bocarsly ME, Hoebel BG & Leibowitz SF (2009). 食事性脂肪、エタノール摂取量、トリグリセリド、視床下部ペプチド間の正の相関関係：脂質低下薬による拮抗作用。アルコール、42(6)、433–41。^[10]

Scholia にはJessica Barsonの著者プロフィールがあります。

• ドレクセル大学のジェシカ・バーソン