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2005 年度 実績報告書

オレキシン作動系と情動行動の発現・選択のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17500197
研究機関旭川医科大学

研究代表者

高草木 薫  旭川医科大学, 医学部, 助教授 (10206732)

研究分担者 斉藤 和也  旭川医科大学, 医学部, 助手 (20301997)
奥村 利勝  旭川医科大学, 医学部, 教授 (60281903)
柏柳 誠  旭川医科大学, 医学部, 教授 (20169436)
冨田 望  東北大学, 電気通信研究所, 産学官連携研究員 (00375156)
キーワード情動 / 歩行 / カタプレキシー / オレキシン / レム睡眠 / 行動選択 / 中脳被蓋 / 大脳基底核
研究概要

喜びや驚愕,恐怖などの情動刺激は,「筋緊張の亢進」や逃避などの「歩行行動」を誘発する.しかし,ナルコレプシーと呼ばれる神経疾患では,情動刺激が「レム睡眠と同様の骨格筋の筋緊張消失」を誘発させる.最近になり,ナルコレプシーではオレキシンという神経ペプチドが脳内で減少していることが明らかになった.しかし,オレキシンがどの様なメカニズムで情動刺激に対する行動発現パターンの切り替えに関与するのか?という問題については未解明のままである.
オレキシンニューロンは外側視床下部に存在し,中枢神経系全体に投射している.中でも,中脳被蓋は重要なターゲットであり,ここには筋緊張や歩行の制御に関与する領域が存在する.特に,レム睡眠様の筋緊張消失を誘発させる領域は脚橋被蓋核(PPN)に相当し,歩行を誘発する領域は中脳歩行誘発野(MLR)と呼ばれる.そして,黒質網様部(SNr)は,PPNやMLRに働いて筋緊張と歩行を調節する.
そこで本研究では,除脳ネコ標本を用いて,これらの領域に投射するオレキシン作動系の機能を解析した.(1)MLRへのオレキシン微量注入は自発的歩行運動を誘発すること,(2)PPNへの注入は筋緊張の消失をブロックすること,(3)SNrへの注入は,PPNの活動を抑制して,筋緊張の抑制をブロックすること,などが明らかとなった.これらの成績は,中脳被蓋に投射するオレキシン作動系が歩行運動系と筋緊張抑制系の活動を相反的に制御し,情動刺激に対する行動パターンのSwitchingに関与していることを示唆する.
正常覚醒時において,オレキシン作動系は歩行運動系の興奮性を高く,筋緊張抑制系の興奮性を低く維持している.従って情動刺激の信号は中脳被蓋に作用して歩行行動を誘発する.一方,オレキシンが減少しているナルコレプシーでは,歩行運動系の興奮性は低く,筋緊張抑制系の興奮性は高く維持される.そのため,情動刺激は筋緊張抑制系を駆動してレム睡眠様の筋緊張消失を誘発させると考えられる.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Neurobiological basis of state-dependent control of motor behavior.2006

    • 著者名/発表者名
      Takakusaki K. et al.
    • 雑誌名

      Sleep and Biological Rhythms 4.2(In press)

  • [雑誌論文] 移動知:行動からの知能理解 -構成論的観点と生物学的観点から-2006

    • 著者名/発表者名
      高草木 薫
    • 雑誌名

      計測と制御 44.9

      ページ: 580-589

  • [雑誌論文] Orexinergic projections to the cat midbrain mediate alternation of emotional behavioural states from locomotion to cataplexy.2005

    • 著者名/発表者名
      Takakusaki, K. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology 568.3

      ページ: 1003-1020

  • [雑誌論文] Effects of injecting GABAergic agents into the medullary reticular formation upon swallowing induced by the superior laryngeal nerve stimulation in decerebrate cats2005

    • 著者名/発表者名
      Harada, H. et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience Research 51.4

      ページ: 395-404

  • [雑誌論文] A selective orexin-1 receptor antagonist, SB-334867, blocks 2-DG -induced gastric acid secretion in rats2005

    • 著者名/発表者名
      Yamada, H et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 376.2

      ページ: 137-142

  • [雑誌論文] Mechanisms for selection of basic motor programs--roles for the striatum and pallidum.2005

    • 著者名/発表者名
      Grillner, S. et al.
    • 雑誌名

      Trends in Neuroscience 28.7

      ページ: 364-370

  • [雑誌論文] 大脳基底核による運動制御機構2005

    • 著者名/発表者名
      高草木 薫
    • 雑誌名

      日本ロボット学会雑誌 23.1

      ページ: 2-5

  • [雑誌論文] 子どもの脳に睡眠,運動はどの様に影響するのか -脳のネットワークが発達する仕組み-2005

    • 著者名/発表者名
      高草木 薫
    • 雑誌名

      毎日ライフ 2005.1

      ページ: 45-47

  • [図書] The pedunculopontine nucleus and the basal ganglia in locomotion. In ; Recent Breakthroughs in Basal Ganglia Research, (ed by E.Bezard),2006

    • 著者名/発表者名
      Takakusaki, K
    • 総ページ数
      332
    • 出版者
      Nova Science Publishing Co. New York, USA. (予定)
  • [図書] 睡眠ハンドブック(睡眠と筋緊張調節)2006

    • 著者名/発表者名
      高草木 薫
    • 総ページ数
      546
    • 出版者
      朝倉書店(印刷中)(予定)

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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