視床下部走行ニューロンによる行動と代謝の協調的制御に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11306020
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 澤崎 徹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00012047)
• 研究分担者: 李 俊佑 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (10313082) ; 西原 真杉 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (90145673) ; 森 裕司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40157871)
• キーワード: 視床下部腹内側核 / 走行運動 / 走行ニューロン / カイニン酸 / γ-アミノ酪酸 / グルタミン酸受容体 / ラット / シバヤギ

研究概要

視床下部腹内側核(VMH)は摂食・性行動・攻撃・逃避など個体と種の維持に欠かせない本能行動の統御部位である.これら多様な行動の発現には、動機と関わらない次元で「走行運動」という共通な要素が存在しており、その制御機構の解明は、これら本能行動の層の理解と、それらを制御する手段を開発してゆくためには欠かせない.我々はラットのVMHに、定型的な走行運動を誘起する走行ニューロンが存在することを発見した.さらに、この走行ニューロンは走行を誘起するのみならず、走行運動を支援する代謝・循環機能を同時にコマンドする機能を持つことも示されている.ラットにおいては走行ニューロンの興奮性はカイニン酸型グルタミン酸受容体を介して上昇し、γ-アミノ酪酸(GABA)受容体を介してシナプス前抑制される事が分かった.シバヤギにおいてカイニン酸とGABA受容体阻害薬をVMHに投与後、直ちに30mX30mの放牧地にはなし、CCDカメラで行動を録画、観察した結果、約5分後より柵にそって走り出し、さらに対角線上に走ったりするのが観察された.この走行運動は3-4秒の走行ののち10-30秒鳴いたり歩いたりをくり返すもので、ラットで見られるように連続した走行運動ではなかった.このことから、シバヤギにおける走行運動がより高次の脳による制御下にあり、ラットのように視床下部走行ニューロンの興奮が直接走行運動の発現には結びついていないことが示唆された.一方、代謝の変化はほぼラットと同様に観察されたことから、代謝の制御などの様に自律的な機能の制御機構は系統発生的によく保存されているものの、行動発現などのより高次な機能の制御中枢は上位脳に移行していったことが考えられた.

研究成果

• [文献書誌] Mogi K, 他: "Characterization of growth hormone pulsatility in male Shiba goats : Effects of post pubertal castration and intravenous injection of KP1O2"Endocrinol J. (in press). (2002)
• [文献書誌] Yonezawa T, 他: "Protamine-derived snthetic peptid enhances the efficiency of spermmediatied gene transfer using liposome-peptide-DNA complex"J Reprod Dev. (in press). (2002)
• [文献書誌] Furuhata Y, 他: "Effects of pair-feeding and growth hormone tretment on obese transgenic rats"Europ J Endocrinol. 146. 245-249 (2002)
• [文献書誌] Yonezawa T, 他: "Detection of transgene in progeny developmental stages following testismediated gene transfer"Mol Reprod Dev. 60. 196-201 (2001)
• [文献書誌] Hayasida T, 他: "Chrelin in domestic animals : distribution in stomachand its possible role"Domestic Animal Endocrinol. 21. 17-24 (2001)
• [文献書誌] Li JY, 他: "Induction of short ovulation cycle in shiba-goats by repeated treatments with prostaglandin F2α"47. 97-103 (2001)