2012 Fiscal Year Research-status Report
逆説睡眠を調節するガンマアミノ酪酸作動性・グルタミン酸作動性神経系の解析
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24590295
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
小山 純正 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80183812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和巳 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90325952)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | レム睡眠 / 急速眼球運動 / GABA作動性ニューロン / グルタミン酸作動性ニューロン / アセチルコリン作動性ニューロン / ニューロバイオチン / 外背側被蓋下核 / ラット |
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| Research Abstract |
GABA作動性ニューロン、グルタミン酸作動性ニューロンが逆説睡眠の発現にどの様に関与するかを明らかにするため、無麻酔、頭部拘束ラットから、レム睡眠の中枢であり、非コリン作動性ニューロンが多く存在する外背側被蓋下核 (subLDT) とその周辺において、グルタミン酸作動性、GABA作動性と考えられるニューロンの睡眠・覚醒中の活動を、脳波、筋活動、眼球運動と同時に記録した。
1)記録したニューロンは、記録部位、活動電位の形、発火頻度、パターンから、コリン作動性ニューロンと非コリン作動性ニューロンとに区別できた。2 ) 非コリン作動性ニューロンの約3/4 は、レム睡眠中に活動上昇するPS active ニューロンであり、残りの1/4は覚醒時に活動上昇するW active ニューロンであった。3 ) これらのPS active ニューロンは、アセチルコリン作動性ニューロンのように、レム睡眠中持続的（tonic）な発火を続けるものはほとんどなく、レム睡眠のある期間に相動的 (phasic) に発火するニューロンがほぼ90%を占めた。4)phasicニューロンの約40%は、レム睡眠中の急速眼球運動に同期した発火様式を示し、その約80%は眼球運動に先行して発火が上昇した。5) 覚醒時に発火上昇するニューロンには、発火頻度が20Hz以上となるものがあり、比較的（tonic）な発火様式を示した。
これらのニューロンへのニューロバイオチン投与は成功していないが、発火様式、記録部位から推定すると、phasicなPS activeニューロンにはグルタミン作動性ニューロンが含まれ、これらはレム睡眠中のさまざまな相動的現象の発現に関与すると考えられる。Tonicな活動を示すW activeニューロンは、覚醒中にPS-onニューロンの活動を抑制しているGABA作動性ニューロンの可能性が示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
無麻酔（頭部拘束）動物から記録したニューロンへのニューロバイオチンの投与は技術的に難しい点が多く、充分な結果が得られていない。一方、PS-activeニューロンには、さまざまな発火様式を示すものがあり、レム睡眠におけるそれらのニューロンの機能的役割について、新しい知見が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
・ニューロバイオチンによるニューロンの標識の確率をあげる工夫が必要である。投与する電流のパラメターに改善の余地があると考えている。それが難しいときは、GABAニューロン、グルタミン酸作動性ニューロンにチャンネルロドプシン、あるいは非内在性物質のレセプターを発現させたトランスジェニック動物を使用する実験が考えられる。
・直接的な証明の前に、腹外側中脳中心灰白質（vlPAG）（レム睡眠との関連が指摘されておりGABAニューロンの局在も確認されている領域）からの記録を試みる。
・Phasicな活動を示すPS activeニューロンについて、レム睡眠中のどのような現象に関与するかを明らかにするため、眼球運動のみでなく、レム睡眠中に現れるさまざまな現象（血圧、心拍、P wave等）との相関を調べる必要がある。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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