2015 Fiscal Year Research-status Report
小脳オレキシンによる睡眠覚醒モードの呼吸神経回路動態の解析
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26460327
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
荒田 晶子 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (00266082)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オレキシン / 橋結合腕傍核 / 呼吸性ニューロン / 吸息－呼息切り替えスイッチ / 睡眠覚醒機構 / 発達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オレキシン神経の役割について、小脳片葉・傍片葉－結合傍腕核（NPB）の神経回路における呼吸性活動の変調を解析した。特に、NPBは呼吸調節中枢であり、化学受容をすることが良く知られている。そこで、高CO2や低O2の条件下で、小脳付き標本と小脳なしの標本における橋NPBの呼吸性ニューロンの反応性をニューロンの神経活動をパッチクランプ法で記録し調べた。さらに、その条件において、オレキシンを投与した時の橋NPBの呼吸性ニューロンの反応性についても調べた。その結果、NPBにおける呼吸性ニューロンは、オレキシンによって呼吸数が早くなり、オレキシン投与下における高CO2においては、呼吸数が早くなるだけでなくそれとは別に、高頻度の呼吸が引き起こされることが明らかになった。これは、パニック障害の誘因となる可能性もあると考えられる。さらに、低酸素時には、呼吸が速くなる時だけでなく遅くなることもあり、日齢が低いと誘発されやすいことが明らかとなった。また、小脳付きの標本では、生後0-2日ラットでは高頻度呼吸が誘発されやすく、小脳－橋ー下オリーブ神経回路はオレキシンにより呼吸リズムの増幅回路として関与する可能性があるのではないかと思われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
光操作の実験設備は、研究室内でかなり整って来ている。しかし、オレキシン光操作マウスの搬入に関しては、大学の動物施設の建て直しに伴い、新しい遺伝子組み換えマウスの搬入が若干、しにくくなっている。次年度はオレキシン光操作マウスを導入し、実験の遅れを取り戻していきたい。オレキシン神経に関しては、光学的測定や呼吸性ニューロンの反応性について研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、オレキシン神経の光操作（オプトジェネティック操作）と呼吸活動を指標としたサイクルトリガー光学的測定法を用いることによって、呼吸にロックした反応性が出現し、下オリーブ－片葉系－NPBという回路の機能的意味を解析する予定である。特にオレキシン神経の光操作刺激と呼吸にロックした光学的シグナルのパターンから睡眠モード－覚醒モードでの呼吸活動のパターンを記録しようと考えている。さらに、オレキシンが睡眠覚醒機構だけではなく、ストレスに対する作用にも関与している可能性があり、オレキシンによる制御機構の1つが浮かび上がる可能性もある。
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| Causes of Carryover |
今年度は、新学術領域研究の研究費もあり、同じように光操作法を用いる実験系を提出したので、光操作実験系の備品や消耗品をそちらでも買うことが出来たので、少し繰り越すことが出来たと思う。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は最終の年なので、繰り越せた金額は、論文出版に当てようと考えている。
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