逆説睡眠の発現と抑制に関する神経機構についての解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680797
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 小山 純正 福島県立医科大学, 医学部, 助教授 (80183812)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 和巳 福島県立医科大学, 医学部, 助手 (90325952) ; 香山 雪彦 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30035224)
• Keywords: レム睡眠 / 脳幹 / アセチルコリン / セロトニン / ノルアドレナリン / GABA / ニューロン活動 / 神経生理学

Research Abstract

脳幹のアセチルコリン(ACh)作動性ニューロンの起始核である外背側被蓋核は、逆説睡眠や覚醒の調節に重要な役割を果たしている。この部位のニューロンの一群は、逆説睡眠時に特異的に活動hが上昇する(PS-onニューロン)。別の一群は、逆説睡眠と覚醒時に活動が上昇し徐波睡眠時に活動が低下する(WPニューロン)。そこで、これらのニューロンの活動パターンがどのような神経性入力によって調節されているかを明らかにするため、これらのニューロンに対する、いくつかの神経伝達物質の作用を調べた。
頭部に装着した固定用プレートにより、無痛的にラットを脳定位装置に固定し、無麻酔下で脳幹から、睡眠・覚醒サイクルにともなうACh作動性ニューロンの活動を記録した。ACh作動性ニューロンは、活動電位の幅が広いことから、non-ACh作動性ニューロンと区別できる。
その結果、
1.PS-onニューロンの活動低下(停止)には、セロトニン、ノルアドレナリンといったモノアミン作動性、およびGABA作動性の抑制が関与している。
2.PS-onニューロンの逆説睡眠時の活動上昇には、NMDA、non NMDAレセプターを介したグルタミン作動性入力が関与している。
3.WPニューロンの覚醒時の活動は、H_1レセプターを介したヒスタミン作動性入力によって維持され、逆説睡眠時の活動は、グルタミン作動性入力によって引き起こされる。
4.WPニューロンの徐波睡眠時の活動低下は、GABA作動性の抑制が関与している。
などの点が明らかになった。

Research Products

• [Publications] Yoshimasa Koyama: "Modulation of presumed cholinergic mesopontine tegmental neurons by acetylcholine and monoamaines applied iontophoretically in unanesthetized cats"Neuroscience. 96. 723-733 (2000)
• [Publications] Naoki Imada: "State dependent responses of the locus coeruleus neurons to bladder distension."Journal of Urology. 164. 1740-1744 (2000)
• [Publications] Kazumi Takahashi: "The effects of prolactin on the mesopontine tegmental neurons."Psychiatry and Clinical Neurosciences. 54. 257-258 (2000)
• [Publications] Yutaka Yamao: "Are micturition systems influenced by sleep-arousal system?"Psychiatry and Clincal Neurosciences. 54. 259-261 (2000)