| 研究課題/領域番号 |
21K21241
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
中川 晃 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 研究員 (90908021)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | マウス / ファイバーフォトメトリー / 運動 / 背側縫線核 / セロトニン / オプトジェネティクス / 疲労 / トレッドミル / 意欲 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、セロトニン（5-HT）の神経核である背側縫線核（DRN）の活動が疲労しても運動を続ける忍耐力に関わっているという仮説を設定し、仮説証明のため、遺伝子改変マウスを用いて運動中のDRNの5-HT神経活動の計測と操作を行う。具体的には、運動中にDRNの5-T神経活動をファイバーフォトメトリー法によるカルシウムイメージングで測定し、運動と神経活動の関係を解明する。その後、光遺伝学的手法により運動中にDRNの5-HT神経活動を抑制、または興奮させることで運動がどのように変化するのかを明らかにする。こうした実験によって、辛い運動中の「根性」生成、すなわちラストスパートを発揮する神経機序を因果性まで含めて解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、遺伝子改変マウスを用いて長時間の辛い運動中のラストスパートを生み出す神経基盤の解明を試みた。マウスはトレッドミル走行中により遠くまで走る際には背側縫線核セロトニン神経活動をより活性化させ、短い距離で走ることをやめる場合にはセロトニン神経活動をあまり活性化させない可能性が示唆された。また、走行を止めると背側縫線核セロトニン神経活動も抑制され、再び走り出す際にセロトニン神経活動が活性化される可能性が示された。
これらのことから辛い運動中にもセロトニン神経活動を活性化させることでより走行距離を伸ばすという運動パフォーマンス向上が生じる可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において得られた成果は、背側縫線核セロトニン神経が運動中のパフォーマンス発揮に関わっていることを示唆するというものである。リハビリテーションなどの辛い運動を行う際には身体が思う様に動かず、途中で諦めてしまう患者も多く存在する。背側縫線核のセロトニン神経が運動発揮に関わる可能性を示したことで、今後は同部位の刺激により活性化による運動発揮がより高まることまで示すことで、将来的にはリハビリテーションが必要な患者の機能回復の一助となることが期待される。
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