脳内報酬系における興奮性および抑制性アミノ酸の役割に関する行動生化学的研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07610072
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 中原 大一郎 浜松医科大学, 医学部, 教授 (80128389)
• Keywords: 脳内報酬系 / マイクロダイアリシス / アミノ酸 / 自己刺激 / ラット

Research Abstract

脳内報酬系における興奮性アミノ酸の役割を調べるために、マイクロダイアリシス法を用いてラットの脳内自己刺激行動に伴うグルタミン酸の変化を測定した。グルタミン酸の測定には、Millanら(1991)と瀧田ら(1995)らのオンライン酵素反応法を用いた。被験体には雄のWistar系ラットを用いた。自己刺激部位は内側前脳束、また脳透析部位は中脳腹側被蓋野、側坐核、あるいは前頭葉内側部とした。術後1週間の回復期間を置いて自己刺激訓練をおこない、典型的な報酬効果を示したラットについて、翌日マイクロダイアリシス実験を実施した。グルタミン酸の変化は、自己刺激行動を遂行する前60分(ベースライン)、遂行中20分、および遂行後60分の合計140分間にわたって観察した。その結果、3部位の透析液中のグルタミン酸濃度は0.5〜5.5μMの範囲にあったが、前頭葉内側部において最も高く、ついで腹側被蓋野、側坐核の順であった。そこで、高濃度の基礎値が得られた前頭葉内側部において自己刺激行動に伴う変化を調べた。前頭葉内側部のグルタミン酸濃度は、自己刺激行動の始まりと共に徐々に増加し、自己刺激終了後10分以内に最大になり(基礎値から2.5±0.8μM(n=4)の増加)、60分以内にベースラインレベルに戻った。また、この反応はテトロドトキシンによって大部分阻害され、神経活動に由来する成分であることが示唆された。以上の自己刺激行動に伴うグルタミン酸のインビボにおける変化は世界で初めての知見であり、脳内報酬系における興奮性アミノ酸(グルタミン酸)の役割を解明するための糸口となることが期待される。抑制性アミノ酸であるGABAの測定は現在進行中である。

Research Products

• [Publications] Kazuo Matsubara: "N-Methyl-4-phenylpyridinium and an endogenously formed analog, N-methylated betacarbolinium, inhibit activities of tyrosine hydroxalation in freely-moving rats" Neuroscience Letters. 199. 199-202 (1995)
• [Publications] Hidetaka Kondo: "Toluene induces behavioral activation without affecting striatal dopamine metabolism in the rat: Behavioral and microdialysis studies" Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 51. 97-101 (1995)
• [Publications] Hideki Miura: "Effects of mocrobemide on forced-swimming stress and brain monoamine levels in mice" Pharmacology, Biochemistry and Behavior. (in press). (1996)
• [Publications] Makoto Naoi: "Dopamine-derived endogenous 1(R),2(N)-dimethyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, N-methyl-(R,)-salsolinol, induced parkinsonism in rat: biochemical, pathological and behavioral studies" Brain Research. (in press). (1996)
• [Publications] Daiichiro Nakahara: "Serotonin in the Central Nervous System and Periphery" Elsevier(Eds., A.Takada and G.Curzon), 260 (1995)
• [Publications] Wakako Maruyama: "Advances in Behavioral Biology, Vol. 44, Alzheimer's and Parkinson's Disease Recent Developments" Plenum Press(Eds., I.Hanin, M.Yoshida and A.Fisher), 600 (1995)