意識下動物における脳の微細血管の直視下連続的観察法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08558086
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 堀田 晴美 (財)東京都老人総合研究所, 自律神経部門, 研究員(主任) (70199511)
• 研究分担者: 内田 さえ 東京都老人総合研究所, 自律神経部門, 研究助手 (90270660) ; 鈴木 敦子 東京都老人総合研究所, 自律神経部門, 研究員 (80162923)
• キーワード: 脳血管 / 脳血流 / 頭窓法 / 血管径 / ラット / デジタルマイクロスコープ

研究概要

本研究は、細動脈から毛細血管まで大脳皮質や海馬などの脳内の種々の部位の微細血管を連続的かつ定量的に観察する方法を開発することを目的とする。本年度は、意識下動物を用いて、最近開発されたデジタルマイクロスコープを用いて、大脳皮質表面の微細血管を連続的に観察する方法を開発し、種々の生理的刺激を加えた際の、大脳皮質表層血管径の変化を観察し、本方法の生理実験への有効性を明らかにした。
1.麻酔下でWistar系ラットの側頭部頭蓋骨に両側性に外径6mmのステンレス製パイプを歯科用セメントで装着した。装着したパイプを用いて脳定位固定装置にラットを固定し、頭蓋骨に4x9mmの穴を開け硬膜を切除し、脳表血管を観察するための窓を開けた。ラットの頭部をパイプで脳定位固定装置に、胴体をサポーターで実験台に安定に固定した。脳の表面の血管にデジタルマイクロスコープの焦点を合わせ、連続的にビデオテープに記録した。ラットの麻酔がさめたのちにデジタルマイクロスコープの倍率1000倍で、直径5-36μmの血管径の変化を連続的に観察することができた。
2 脳血管を拡張させることが知られている6%の炭酸ガス吸入刺激1分間を行うと、直径14-27μmの血管の直径はいずれも刺激後30秒で約130-140%に増大した。次に生理的な刺激として、ラットの後肢に1Hzでブラシでこする刺激を2分間加えた。その結果、刺激後1分後に、直径5μmの血管は約130%に、直径15μmの血管は約110%に、直径36μmの血管は約106%に、それぞれ直径が増大した。
以上の結果から、デジタルマイクロスコープを用いることにより、意識下動物の脳表面の血管の変化を連続的に観察し、種々の刺激に対する反応を研究することに対応できることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Budgell,B.et al.: "Responses of adrenal function to stimulation of lumbar and thoracic interspinous tissuues in the rat." Neuroscience Research. 28. 33-40 (1997)
• [文献書誌] Uchida,S.et al.: "Effect of stimulation of nicotinic cholinergic receptors on corical cerebral blood flow and changes in the effect during aging in anesthetized rats." Neuroscience Letters. 228. 203-206 (1997)
• [文献書誌] Messlinger,K.et al.: "Effects of the 5-HT_1 receptor agonists,sumatriptan and CP93,129,on dural arterial flow in the rat." European J.Pharmacology. 332. 173-181 (1997)
• [文献書誌] Sakiyama,Y.et al.: "A stereotaxic method of anatomical localization by means of H_2^<15>O positron emission tomography applicable to the brain activation study in cats." Annals of Nuclear Medicine. 11. 315-319 (1997)
• [文献書誌] Sakiyama,Y.et al.: "Positron emission tomography reveals changes in grobal and regional cerebral blood flow durng noxious stimulation of normal and inflamed elbow joints in anesthetized cats." Experimental Brain Research. 118. 439-446 (1998)
• [文献書誌] Hotta,H.et al.: "Cilostazol,a selective cAMP phosphodiexterase inhibitor,dilates retinal arteriols and increases retinal and choroidal blood flow." European J.Pharmacology. (in press). (1998)