マイクロダイアリシス法を用いた自発運動と強制運動の効果解明に関するアプローチ

• Project/Area Number: 22K21257
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: 松長 大祐 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 特任講師 (30963508)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 自発運動 / 強制運動 / 脳内神経伝達物質 / 脳内モノアミン

Outline of Research at the Start

運動生理学・神経科学分野において、運動が脳機能へ与える有益性は多く示されてきた。しかし、運動の効果に対する自発運動（自発的な運動）と強制運動（強いられる運動）の差異については、明らかとなっていない部分が多い。
先行研究において、運動が脳内モノアミンに及ぼす影響に関連する研究は行われているが、マイクロダイアリシス法を用いて無麻酔・無拘束下の自発運動と強制運動における脳内モノアミンの即時的な変化を比較した研究は報告されていない。
本研究では、ラットの室傍核における脳内モノアミンの動態に対する自発運動と強制運動の差異を明らかにすることを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

自発運動（自発的な運動）と強制運動（強いられる運動）の神経科学的、行動学的変動の差異は十分に明らかとなっていない。近年、このような自発運動と強制運動に行動神経科学的な差異を示唆する報告がなされており、詳細なメカニズムの解明が必要である。多くの先行研究が実験動物を用いて、自発運動と強制運動の比較研究が実施されている。しかし、多くの研究が運動後あるいは死後の分析結果の報告であり、運動中の即時的な脳内神経伝達物質の動態については報告されていない。よって本研究の目的は、マイクロダイアリシス法を用いて、自発運動と強制運動が脳内神経伝達物質（セロトニン：5-HT、ノルアドレナリン：
NA、ドーパミン：DA）に及ぼす即時的な反応を明らかにすることであった。
マイクロダイアリシス法を用いた自発運動と強制運動の比較に関する報告がないことは、運動および測定時に用いる専用装置の設計と作成が困難であることが理由の一つとして考えられる。本研究では、それらを可能とするため専用の回転ホイール付き飼育ケージを作成し、運動中の脳内神経伝達物質の測定を試みた。測定中は、実験動物が自由に動きまわるため、測定中は脳に挿入している透析膜が取れないように監視が必要であった。それにも関わらず透析膜が外れてしまう事例があり、想定はしていたものの1つのサンプルを得ることが非常に困難であった。
研究期間全体を通して、9匹分の測定を試みることができたが、脳内神経伝達物質のデータを取得することができたのは6匹であった。しかし、これまでの実験において測定方法の改善を重ねることで、確実にデータを取得できる方法を確立することができた。