ヒト概日系の構造解析:同調機序による2振動体仮説の検証とモデル動物を用いた睡眠覚醒リズム中枢の解明

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454142
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本間 研一 北海道大学, 医学部, 教授 (40113625)
• 研究分担者: 勝野 由美子 北海道大学, 医学部, 助手 (80177419) ; 本間 さと 北海道大学, 医学部, 助教授 (20142713)
• キーワード: ヒト / サーカディアンリズム / 睡眠覚醒 / メラトニン / 社会的同調 / 光 / ドパミン / 位相反応

研究概要

本年度は、1)健康人を対象とした体内時計の同調実験と、2)モデル動物を用いた睡眠覚醒リズムの同調機構に関する実験を行い以下の結果を得た。
1)健常被験者(7名)の睡眠覚醒スケジュールを1夜の徹夜はさんで8時間前進させ(16時間の後退と等価)、血中メラトニンリズムが再同調過程を解析した。睡眠覚醒スケジュールに付随する明暗サイクルの影響を最小にする目的で、室内照度を夜間のメラトニン分泌に影響しないとされている500ルックス以下に設定した。その結果、血中メラトニンリズムは睡眠覚醒スケジュールを変化させた8日間後には約4時間位相前進し、再同調傾向を示した。しかし、その過程は高照度光による再同調とは質的に異なり、睡眠覚醒スケジュール独自の同調作用が示唆された。しかし、500ルックス以下の光でも同調効果を完全には否定できないので、5ルックスの低照度にセットした時間隔離実験で実験を行った。健常被験者(6名)に、23.5時間周期の強制的睡眠覚醒スケジュールを負荷したときの血中メラトニンリズムの周期を測定し、強制的睡眠覚醒スケジュールの同調効果を調べた。その結果、全被験者でメラトニンリズムは24時間よりわずかに長い周期でフリーランし、リズム同調は認められなかった。以上の結果は睡眠覚醒スケジュールの同調効果を否定するものであり、従来主張されていた同調効果は付随する明暗サイクルの同調効果が現れたものと考えられる。
2)睡眠覚醒リズムの社会的同調機序を中枢神経レベルで解明する目的で、メトアンフェタミン処置視交差上核破壊ラットにドパミン受容体阻害剤であるハロペリドールを睡眠覚醒リズムの各位相で投与し、その位相反応特性を解析した。その結果、睡眠覚醒リズムの社会的同調を説明しうる位相反応曲線が得られ、社会的同調にドパミン神経機構の関与が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Shinohara,K.,et al.,: "Circadian rhythm in the release of vasoactive intestinal polypeptide and vasopressin in organotyptic slice culture of rat suprachiasmatic nucleus." Neurosci.Lett.170. 183-186 (1994)
• [文献書誌] Mitome,M.et al.,: "Prefeeding increase in paraventricular noradrenaline release is regulated by a feeding-associated rhythm in rats." Am.J.Physiol.266. E606-E611 (1994)
• [文献書誌] Kanematsu,N.,et al.,: "Immediate response to light of rat pineal melatonin rhythm:analysis by in vivo microdialysis." Am.J.Physiol. 266. R1849-R1855 (1994)
• [文献書誌] Honma,K.et al.,: "Differential effects of bright light and social cues on reentrainment of human circadian rhythms." Am.J.Physiol. 268. R201-R210 (1995)
• [文献書誌] Abe,H.et al.,: "Circadia modulation in photic induction of Fos-like immunoreactivity in the suprachiasmatic nucleus cells of diurnal chipmunk,Eutaminas asiaticus." J.Comp.Physiol.A. 176. 159-167 (1995)
• [文献書誌] Honma,S.and K.Honma: "Phase-dependent phase shift of methamphetamne-induced circadian rhythm by Haloperidol in rats." Brain Research(in press). (1995)
• [文献書誌] Hiroshige,T.and K.Honma: "Evolution of Circadian Clock" Hokkaido University Press, 428 (1994)