ストレスの脳エネルギー代謝に及ぼす影響に関する工学的基礎研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07808059
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 迫田 章義 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30170658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 康行 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00235128) ; 鈴木 基之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10011040)
• Keywords: ストレス / 脳 / パルス応答 / 血液脳関門 / グルコース

Research Abstract

現代社会はストレス社会と言われているように、われわれの身の回りには様々なストレッサーが存在しており、ストレスが誘因となる疾患であるストレス症に苦しんでいる人も多く、このため生体のストレス応答に関する研究は今日様々な分野で活発に行われている。本研究ではマクロで工学的な視点からストレス応答にアプローチする第1歩として、パルス応答法の応用により脳へのエネルギー輸送と内部での消費を簡便迅速に測定する手法を開発し、さらにその手法のストレス(特に心理社会的ストレス)の客観的評価に対する有効性を明らかにすることを最終目的としている。初年度に当たる今年度は、まずin vivoパルス応答実験手法を確立した。ラットの脳にin vivoで頸動脈からRIトレーサー物質をパルス導入し頸静脈での応答(濃度変化)を測定する実験手法が確立された。トレーサー物質としては、血液脳関門を容易に透過して脳内で部分的に代謝されるグルコース、血液脳関門を透過しないナトリウムイオンなどを用いた。さらに、脳におけるグルコースの移動と代謝を極めて簡便化した簡易型の数理モデルを用いて定量的に記述した。これまでの医学や生理学の分野で蓄積されている知見と比較して妥当なパラメータが簡便・迅速に得られたと結論できる。特に、血液脳関門の能動輸送に関する知見が得られたが、これに関しては来年度に追加実験と理論的な裏付け、グルコーストランスポーターとの関連等の検討が必要である。さらに、ストレス負荷の影響が本手法で測定されることを検証するために、正常ラットと24時間の絶食で原始的な身体ストレスを負荷した断食ラットを用いて、グルコースのパルス応答と調べたところ、明らかな違いが見られた。