1991 Fiscal Year Annual Research Report
睡眠をはじめとする意識レベルの変化に伴う脳代謝動態の解析と精神科領域への応用
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02507001
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| Research Institution | Osaka Bioscience Institute |
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Principal Investigator |
早石 修 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 所長 (40025507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堺 俊明 大阪医科大学, 神経精神医学, 教授 (20084874)
松村 人志 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 副部長 (50173886)
尾上 浩隆 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究員 (80214196)
渡辺 恭良 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究部長 (40144399)
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| Keywords | ポジトロンエミッショントモグラフィ- / ド-パミン受容体 / ケタミン / MK801 / 神経相互作用 / ムスカリン性アセチルコリン受容体 / 断眠 / 局所グルコ-ス利用能 |
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| Research Abstract |
昨年度開発した無麻酔下のサルを用いたポジトロンエミッショントモグラフィ-(PET)の測定システムにより、ド-パミンD_2受容体の線条体への結合速度が麻酔薬ケタミンの投与により上昇することが判明した。本年度は、この作用の分子機構を調べた。まず、脳マイクロダイアリシス法を施行し、ケタミンにより線条体におけるド-パミン遊離量に変化がないことを確認した。次いで、ケタミンの作用の一部分として知られるグルタミン酸NMDA型受容体に対する非競合阻害作用によりこのド-パミンD_2受容体結合の変化が惹起されるのかどうかを、MK801を用いて調べた。NMDA型受容体に付随するカルシウムチャネルの阻害剤であるMK801の投与により、PETによって、ケタミンと同様に、ド-パミンD_2受容体結合速度の上昇が見い出され、この現象は、グルタミン酸系とド-パミン系の相互作用によって起こることが示唆された。PETは、このように生きて活動している脳での複雑なニュ-ロンネットワ-ク間の相互作用の研究に有用である。一方、睡眠・覚醒状態や意識レベルの変化におけるアセチルコリン系の解析を行うために、新規に ^<11>C標識N-メチルピペリジルベンヂレ-トを導入し、サルやヒト正常ボランティアにおいて、ムスカリン性アセチルコリン受容体の定量解析法を検討した。ボランティアに対し、36時間の断眠を施行した後、PETにこのリガンドを使用し、橋や視床でのムスカリン性アセチルコリン受容体の変化を見いだした。断眠による脳のエネルギ-代謝と、これらの神経化学的変化を対応させる目的で、PETにより局所グルコ-ス利用能を調べるための予備実験として、様々な方法により48時間・72時間の断眠を加えたラットにおいて、 ^<14>C-2-デオキシグルコ-ス法による局所グルコ-ス利用能を詳細に検討し、脳の10以上の部位が断眠に対し、選択的に活動変化を来すことが判明した。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Onoe,H.: "REM sleep-associated hemoglobin oxygenation in the monkey forebrain studied using near-infrared spectrophotometry." Neuroscience Letters. 129. 209-213 (1991)
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[Publications] Onoe,H.: "Prostaglandin E_2 exerts an awaking effect in the posterior hypothalamus at a site distinct from that mediating its febrile action in the anterior hypothalamus." Journal of Neuroscience. (1992)
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[Publications] Watanabe,Y.: "Elevation of 11C-dopamine turnover in vivo by peripheral administration of 6R-tetrahydro-biopterin in monkey striatum." Pteridine and Related Biogenic Amines in Neuropsychiatry,Pediatrics,and Immunology. 353-362 (1991)
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[Publications] Matsumura,H.: "Inhibition of sleep in rats by inorganic selenium compounds,inhibition of prostaglandin D synthase." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 9046-9050 (1991)
