覚醒状態及び覚醒系ニューロンに対して睡眠中枢が果たす生理的役割の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21500307
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 香山 雪彦 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30035224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 和巳 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90325952)
• Keywords: 睡眠・覚醒 / 単一ニューロン活動 / 視床下部 / 電気刺激 / 無麻酔

Research Abstract

本研究では、睡眠の中枢とされる腹外側視索前野(VLPO)を電気刺激した際の、脳幹及び視床下部に存在する覚醒系ニューロン(青斑核ノルアドレナリンニューロン、外背側被蓋核アセチルコリンニューロン、結節乳頭核ヒスタミンニューロン、視床下部後部オレキシンニューロンなど)の活動の変化、および同時に記録した個体としての睡眠・覚醒状態の変化とを結びつけて解析することにより、覚醒系ニューロン群に対するVLPOの生理的役割を明示する。
無麻酔のラットを脳定位装置に固定し、睡眠中あるいは覚醒中に脳幹及び後部視床下部の覚醒系ニューロン活動を単一ユニット記録しながら、視索前野(VLPOとその周辺)を電気刺激し、動物の睡眠・覚醒状態、脳波、筋電図とともに記録中の各ニューロン活動にどのような変化が現れるか観察する。現在のところ、炭素ファイバーを用いた微小な刺激電極を作成し、電気刺激をシステマティックに行う準備を整えたところである。また、ニューロン活動の単一ユニット記録についても、慢性実験用の手術をラットに施し、実際の記録位置や長時間記録するためのシステムの調整と予備実験を行っている。今後、ニューロン活動を記録しながら電気刺激と解析を進めることによってこれまで別々に研究されてきた脳幹と視床下部、覚醒中枢と睡眠中枢の機能的関係を明らかにすることができると期待される。また、刺激部位の詳細なマッピングによってVLPOの中でも特に重要な部位を特定することも目指したい。