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延髄の縫線核に発する下行性セロトニン神経は脊髄の前角部において骨格筋を支配する運動ニューロンとシナプスを形成し、ヒトや動物における筋緊張・歩行運動の制御に関わっているが、それに関わる受容体の種類や制御の機構の詳細は不明である。本研究においては主に成熟ラットの脊髄反射電位測定と、脊髄セロトニン放出測定の系を用いて、以下の点を明らかにした。
1.8-OH-DPATは5-HT1A受容体アゴニストとして用いられている。本研究では、そのR体とS体が異なる受容体を介して、下行性に脊髄運動ニューロン活動を増強することを明らかにした。また、脊髄レベルにおいて、8-OH-DPATのR体が5-HT1A以外の受容体を介して脊髄単シナプス反射を抑制することを示し、脊髄単にシナプス反射経路に存在する抑制性のセロトニン受容体として、5-HT1A以外のサブタイプの存在を明らかにした。
2.筋弛緩薬であるシクロベンザプリンおよび、構造が類似するアミトリプチリン、シプロヘプタジンが、脊髄において5-HT2受容体を遮断し、下行性セロトニン神経の促進作用を絶つことにより、脊髄単シナプス反射を抑制することを明らかにし、セロトニン神経系の運動促進効果における5-HT2受容体の関与を明白にした。
3.下行性セロトニン神経より放出されるセロトニンを脊髄クモ膜下腔潅流法により測定した。5-HT2受容体を遮断する用量のアミトリプチリンはセロトニン量を増加せず、アミトリプチリンはセロトニン取り込み阻害作用を発現しないと考えられた。また筋弛緩作用を有するジアゼパムはセロトニン放出を抑制した。
以上から、脊髄運動系に対して、下行性セロトニン神経が促進的に影響すること、この促進は5-HT2受容体を介することが示された。一方、運動系を抑制するセロトニン受容体に関しては、5-HT1A以外の受容体である可能性が示された。
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