運動時における末梢筋組織糖代謝の予測制御に関する基礎的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07808098
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中村 孝夫 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (00142654)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠 正隆 愛知医科大学, 医学部, 講師 (80214956) ; 山内 芳子 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (50230313) ; 河原 剛一 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20125397)
• Keywords: 視床下部腹内側核 / 予測制御 / 筋糖代謝 / 筋交感神経 / 歩行運動

Research Abstract

神経系を介した末梢筋糖代謝の神経制御系の存在を確認し、その経路の解析を進めるために動物実験(ラット)を行った結果、(1)神経制御の存在が示唆され、(2)そのためには筋収縮を起源とする求心性信号が必要なこと、および(3)遠心性神経経路として筋交感神経の可能性が示唆された。
次に実験動物の筋交感神経の発射活動を直接的に記録するために、(1)ラミネクトミ-法による脊髄神経からの発射活動の記録、および(2)座骨神経にマイクロニューログラフィーを適用して末梢神経からの神経活動の導出を、動物実験で試みた。その結果、ラミネクトミ-法は動物へ与える侵襲が極めて大きく、微妙なバランスでホメオスタシスを保っている代謝系の実験には適さないことが明らかになった。そこでマイクロニューログラフィーを試みたが、筋交感神経繊維は極めて細い上に局在しており、その信号導出は困難を究めた。しかしながら、数十例の動物実験による検討の結果、その位置の同定がほぼ終了し、手術手技もほぼ確立され、かなり高い確立で信号を導出できるようになった。なお本法を動物実験に応用した例は、世界的にもほとんどみられていない。
最後に除脳の手術手技確立を目指して動物実験を行った。実験動物を麻酔下で脳定位固定装置に固定し、脳切除部位、並びに切除後の視床下部腹内側核や中脳の歩行誘発野の位置を解剖学的ならびに経験的に検討した。これらのことから、視床下部腹内側核活動と筋交感神経活動を同時に記録して、両者の関係を調べることが可能となった。

Research Products

• [Publications] T. Nakamura, et al.: "Neural control of blood glucose uptake in peripheral muscle during contraction." Proc. 4th IBRO World Cong. of Neurosci.350- (1995)
• [Publications] 中村孝夫、他: "末梢筋組織収縮時血糖代謝への神経系の関与" 第10回生体・生理工学シンポジウム論文集. 249-252 (1995)
• [Publications] 中村孝夫、他: "末梢筋組織収縮時血糖代謝の神経制御" 電子科学研究. 3. 94-95 (1995)
• [Publications] T. Nakamura, et al.: "Roles of nervous system and actual muscle-contraction to glucose uptake in peripheral muscle in rat." Neurosci. Res.Suppl. 20. S178- (1996)
• [Publications] 中村孝夫、他: "末梢筋収縮時血糖代謝の神経制御に関する研究-神経信号経路-" 第11回生体生理工学シンポジウム論文集. 289-292 (1996)
• [Publications] 峰島一朗、中村孝夫、他: "末梢筋組織収縮時糖代謝の神経制御" 電子情報通信学会技術報告. BME96-113. 47-52 (1996)