光の新しい中枢作用:視覚外中枢作用の特性と網膜・視交叉上核系神経機構

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06304025
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 本間 研一 北海道大学, 医学部, 教授 (40113625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山岡 貞夫 獨協医科大学, 医学部, 教授 (50049813) ; 登倉 尋美 奈良女子大学, 生活環境学部, 教授 (80027490) ; 佐々木 三男 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (80056605) ; 新島 旭 新潟大学, 医学部, 名誉教授 (20018287) ; 井端 泰彦 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (10079684)
• Keywords: 光 / 照度 / 網膜 / 視交叉上核 / 自律神経機能 / サーカディアンリズム / ホルモン分泌 / 免疫機能

Research Abstract

本年度は光の視覚外中枢作用を、1)サーカディアンリズムの機能調節に関する作用、2)サーカディアンリズムの機能には直接関与しない作用に分け、それぞれ個体、臓器、視交叉上核のレベルで解析を行った。
1)井端は、セロトニン枯渇ラットの視交叉上核にVIPmRNAのサーカディアンリズムを見い出し、セロトニンがリズム調節に関与していることを示した。柴田は、ラット視神経刺激あるいは高濃度KCl刺激により視叉差上核におけるVIP分泌が増加し、Caイオン濃度の低下で抑制されることを明らかにした。本間(さと)は、視交叉上核近傍における興奮性アミノ酸の分泌は暗期に増加するリズムを示し、連続暗でも持続することを明らかにした。山岡は、先天性白内障ラットや甲状腺機能低下ラットでは光に対する行動リズムの位相反応が欠落していることを明らかにした。佐々木は、人のリズム再同調過程が高照度光照射により有意に促進すること、睡眠脳波の回復が促進されることを明らかにした。
2)永井は、2-DGとVIPの側脳室投与で生じる高血糖高グルカゴン反応が抗VIP抗体処置で抑制されることを明らかに、VIPが自律神経系調節に関与していることを示した。新島は、ラット網膜の高照度光刺激で胸腺支配の迷走神経活動が亢進することを見い出し、光刺激が免疫機能を高めることを示唆した。井深は、ハムスターの精巣重量に対する短日の抑制効果は以前の光環境に影響されることを明らかにした。登倉は、同一室温下でも日中の光照度条件により着衣行動および夜間の深部体温に差がでることを明らかにした。本間(研一)は、光のヒトメラトニンリズムに対する位相変位作用とメラトニン合成抑制作用で反応閾値に差があることを見い出し、背後に異なる機構が存在することを示した。

Research Products

• [Publications] Watanabe,K.and S.Yamaoka: "Cell cultures and rat suprachiasmatic uncleus:Circadian oscilation of vasopressin release." Biolgical Rhythm Research. (in press). (1995)
• [Publications] Kim,H.E.and H.Tokura: "Influence of different light intensities during the daytime on evening dressing behavior in the cold." Physiol.Behav.(in press). (1995)
• [Publications] Kanematsu,N.,S.Honma,et al.: "Immediate response to light of rat pineal melatonin rhythm:analysis by in vivo microdialysis." Am.J.Physiol.266. R1849-R1855 (1994)
• [Publications] Shibats,S.,et al.: "N-Methyl-D-aspartate induces phase shifts of the circadian rhythm of neuronal activity of the rat suprachiasmatic nucleus in vitro." Am.J.Physiol.267. R360-R364 (1994)
• [Publications] Niijima,A.and T.Yamamoto: "The effects of lithium chloride on the activity of the afferent nerve fibers from the abdominal visceral organs in the rat." Brain Res.Bullt.35. 141-145 (1994)
• [Publications] Ueda,S.and N.Ibuka: "An analysis of factors that induce hibernations in Syrian hamsters." Physiol.Behav.,. (in press). (1995)
• [Publications] Honma,K.,et al.: "Differential effects of bright light and social cues on reentrainment of human circadian rhythms." Am,J.Physiol.268. R201-R210 (1995)
• [Publications] Shimizu,K.,et al.: "Permissive effect of VIP on the hyperglycemic response induced by 2-deoxy-D-glucose." Neurosci.Lett.175. 157-160 (1994)
• [Publications] Okamura,H.and Y.Ibata: "GRP-immunoreactivity shows a day-night difference in the suprachiasmatic nuclear soma and eferent fibers:comparison to VIP-immunoreactivity" Neurosci.Let.181. 165-168 (1994)
• [Publications] Hiroshige,T.and K.Honma: "Evolusion of Circadian Clock" Hokkaido University Press, 428 (1994)