ドーパミンの非伝達物質機能・サル大脳皮質のシナプス形成維持に果たす役割

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08878140
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 岡戸 信男 筑波大学, 基礎医学系, 教授 (50060140)
• キーワード: SYNAPSE / PLASTICITY / CEREBRAL CORTEX / MONKEY / DOPAMINE

研究概要

ドーパミンの受容体拮抗薬をラットに投与するとドーパミン線維が唯一分布する前頭前野でシナプス数が減少することが確かめられている。大脳皮質でのドーパミン線維はヒトやサルで著しく発達しているので、ドーパミン受容体拮抗薬の投与により感受性がラットなどとは異なる事が推測された。実際、生後一年のサルではセレネース体重1キログラム当たり0.5mgでは激しい錐体外路症状を呈した。そのため、それ以降の実験では極量を0.1mgとした。サルは実験動物としては貴重であり得がたいので、単に電子顕微鏡での観察以外に受容体結合実験などの研究にも材料として利用するために、半側をホルマリン固定、他側をドライアイスで凍結した。ホルマリン固定からのシナプスの定量化にはリンタングステン酸によるシナプス膜肥厚の観察が必要であり、この技術の改良を行い、ほぼ満足する結果を得ている。さらに、サル大脳皮質は厚さが5ミリにもおよび、直径3ミリのメッシュである通常の電子顕微鏡では一枚の超薄切切片としては観察が不可能である。従って、直径7ミリのメッシュが使えるLEM2000超顕微鏡を使用した。また5ミリの超薄切切片は作製が困難であったが薄切技術の改良に努め、フォルムバ-ル膜を張った7ミリメッシュに積載が可能になった。このようにして現在まで生後一年のサル4頭と生後10年のサル6頭で標本を作製し、シナプスの定量化を行った。その結果前頭前野でも眼窩前頭野といった辺縁系に属する大脳皮質ではドーパミン受容体拮抗薬によるシナプスの減少は観察されなかった。しかし他の部位、とりわけ前頭葉ではシナップス数の減少か認められた。

研究成果

• [文献書誌] Matsukawa,M., Ogawa,M., Nakadate,K., et al: "Serotonin and acetylcholine are crucial to maintain hippocampal Synapses and memory aequisition in rats" Neuroscience Letters. 230. 13-16 (1997)
• [文献書誌] Chen,L., Hamagushi,K., Hamada,S., Okada, N.: "Regional diffarences of serotonin-madiated synoptic plasticity in chechicken spinalcord with development and aging" Journd of Transplurtation and plasticity. 6・1. 41-48 (1997)
• [文献書誌] Hamada,S., Senzaki,K., Hamagushi・Hamada,K.et al: "Locolization of 5-HT2A receptor in rat orebral cortox and olfactory system revealed by immunohistc chemistry" Molecular Brain Research. 54. 199-221 (1998)
• [文献書誌] 岡戸信男 林明日香 首藤文洋: "精神遅滞、学習障害の成因と修復に関する生物学的研究を可能にする生体アミンによるシナプスの形成維持機構" 脳の科学. 20. 149-154 (1998)