研究課題
基盤研究(C)
脳幹の中脳尾側部から橋吻側部(橋被蓋部)は、レム睡眠や覚醒の中枢であることが知られている。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おり、橋被蓋部にも投射している。また、視床下部のオレキシンニューロンは、橋被蓋や大脳基底核(黒質網様部:SNr)に投射し、睡眠覚醒に伴う様々な現象の調節に重要な役割を果たしている。本研究では、視床下部-大脳基底核による睡眠調節、特に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。・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(muscular atonia)が起こる。オレキシンをPPNに投与するとmuscular atoniaは抑制される。オレキシンの効果は、GABA_Aレセプターの阻害剤であるビキュキュリン(Bic)で消失する。SNrにオレキシンを投与しても、PPN刺激によるmuscular atoniaが抑制される。この効果もBicによって消失する。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て、PPTのatonia促進系を抑制している、と考えられる。・PPNにおいて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ところ、PPTへのオレキシン投与によって、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でのGABA放出を促進し、muscular atonia促進系を抑制していると考えられる。・無麻酔(頭部固定)のマウスにおいて、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ところ、覚醒時とレム睡眠時に活動の上昇するもの、覚醒時に特異的に活動上昇するものが記録された。これらが、PPNに覚醒時に持続的な抑制をかけ、覚醒時の筋トーヌス維持に働いていると考えられる。
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