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申請者の所属教室では、世界に先駆けて、回転カゴにおいて高い自発的運動を行うSPORTSラット(Spontaneously Running Tokushima-Shikoku ; Wistar系)を見出しその近交系を確立した。本研究では、SPORTSラットの脳内モノアミンについて、その動態、作用機構、分子制御機構を解析し、運動習性との関わりを明らかにすることを目的とした。まず、SPORTSラット脳各部位においてin vivoマイクロダイアリシス法により脳灌流を行い、モノアミン放出量を定量した。結果、SPORTSラットでは、海馬におけるノルエピネフリン放出量(細胞外ノルエピネフリン量)がコントロールラットに比べ有意に上昇していた。線条体におけるドーパミン動態には変化はみられなかった。一方、SPORTSラットの海馬組織内ノルエピネフリン含量はコントロールラットに比べ有意に減少しており、このことから、SPORTSラット海馬では細胞外ノルエピネフリンの代謝(分解)異常あるいはシナプス前神経細胞への再取り込み障害のいずれかが起こっていることが示唆された。脳細胞外ノルエピネフリン量の増加がSPORTSラットの高運動性に関わるか否かを明らかにするため、SPORTSラットの脳海馬にノルエピネフリン受容体の拮抗剤を投与し、走行距離の変化を観察した。ノルエピネフリンα受容体の拮抗剤はSPORTSラットの高運動性を有意に抑制した。一方、β受容体の拮抗剤投与は影響しなかった。以上の結果より、SPORTSラット脳(海馬)においては細胞外ノルエピネフリン量が増加しており、その増加はノルエピネフリンα受容体を介して高運動性を引き起こしていることが本研究により明らかとなった。
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