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2005 年度 実績報告書

大脳基底核-橋被蓋系による睡眠調節機構の神経生理学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17605003
研究機関福島大学

研究代表者

小山 純正  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80183812)

研究分担者 香山 雪彦  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30035224)
キーワード黒質網様部 / アセチルコリンニューロン / 脚橋被蓋核 / オレキシン / 大脳基底核 / 外背側被蓋核 / 筋トーヌス / GABA
研究概要

大脳基底核は、運動の調節、筋トーヌスの調節などに関与している。また、オレキシンは、睡眠覚醒に伴う筋トーヌスの調節に重要な役割を果たしている。本研究では、大脳基底核による睡眠調節、特に睡眠時の筋トーヌス調節とオレキシン系との関係を明らかにするため、以下の実験を行った。
1.無麻酔(頭部固定)の正常マウスにおいて、大脳基底核の出力細胞である黒質網様部(SNr)において、発火頻度が高く持続の短い活動電位を発するGABA作動性ニューロンの、睡眠・覚醒中の活動を記録した。その多くは、覚醒時とレム睡眠時に活動の上昇するタイプであった。今後は、SNrへのオレキシン入力の欠落している、オレキシンノックアウトマウスのSNrのニューロン活動を記録し、正常動物と比較する予定である。
2.除脳ネコにおいて、筋トーヌスの抑制に関与する脳幹のアセチルコリンニューロン群(脚橋被蓋核:PPT)に電気刺激を与えると、筋トーヌスの消失(muscle atonia)が起こる。この刺激に先行して、SNrにオレキシンを投与すると、刺激によるmuscle atoniaが抑制される。また、PPTへの電気刺激に先行して、PPTにオレキシンを投与しても、同様の効果が得られる。つまり、オレキシンが、SNrのGABA作動性ニューロンや、PPTのGABA作動性終末、GABA作動性介在ニューロンを促進したことにより、PPTのatonia促進系が抑制された、と考えられる。
3.これらの点を明らかにするため、PPTでの、オレキシンによるGABA放出量の変化を、マイクロダイアリシス法により測定した。PPTにオレキシンを投与すると、投与10分後からGABA放出量は上昇し、40分間にわたり、有意な上昇が続いた。この結果は、オレキシンがSNrやPPTのGABA作動系に作用してPPTのatonia促進系を抑制するという仮説を強く支持する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Input of orexin/hypocretin neurons revealed by genetically encoded tracer in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      Sakurai T., Nagata R., Yamanaka A., Kawamura H., Tsujino N., Muraki Y., Kageyama H., Kunita S., Takahashi S., Goto K., Koyama Y., Shioda S., Yanagisawa M
    • 雑誌名

      Neuron 46

      ページ: 297-308

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] State-dependent effects of orexin on the serotonergic dorsal raphe neurons in the rat.2005

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K., Wang Q.-P., Guan J.-L., Kayama Y., Shioda S., Koyama Y.
    • 雑誌名

      Reg.Peptide 126

      ページ: 43-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Orexinergic projections to the midbrain mediate alternation of emotional behavioral states from locomotion to cataplexy.2005

    • 著者名/発表者名
      Takakusaki K., Takahashi K., Saitoh K., Hirofumi Harada H., Toshikatsu Okumura T., Kayama Y., Koyama Y.
    • 雑誌名

      J.Physiol. 568

      ページ: 1003-1020

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The orexinergic synaptic innervation of serotonin- and orexin 1 eceptor-containig neurons in the dorsal raphe nucleus.2005

    • 著者名/発表者名
      Wang Q.-P., Koyama Y., Guan J.-L., Kayama Y., Takahashi K., Kayama Y., Shioda S.
    • 雑誌名

      Reg.Peptide 126

      ページ: 35-42

  • [雑誌論文] Subthalamic neurons coordinate basal ganglia function through differential neural pathways.2005

    • 著者名/発表者名
      Yasoshima Y., Kai N., Yoshida S., Koyama Y., Kayama Y., Kobayashi K.
    • 雑誌名

      J.Neurosci 25

      ページ: 7743-7753

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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