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ジストニアは、持続性または反復性の筋収縮により、四肢および体幹の異常運動を示す神経疾患である。臨床例から大脳基底核の活動性が低下していると考えられているが、個体からのニューロン活動の記録が多数行われている霊長類の疾患モデルが存在しないことから、病態の詳細は不明である。ジストニアの病態を解明することを目的として、本年度は、ヒト全身性ジストニアの原因遺伝子を組み込むことによって作製したジストニアのモデルマウスであるDYT1トランスジェニックマウスのニューロン活動を覚醒条件下において記録した。その結果、大脳基底核の出力部である淡蒼球内節、黒質網様部ニューロンの活動が著しく低下し、大脳皮質からの入力に対して長い抑制を伴う異常なパターンで応答することがわかった。これらの結果から、大脳基底核出力部のニューロンの活動低下と、大脳皮質刺激に対する異常な応答パターンが、ジストニア症状の発現に関与していることが示唆された。
マウスには遺伝子改変動物や突然変異体が多数存在し、様々な疾患のモデルが提唱されているが、マウスにおけるシステムレベルでの電気生理学的実験は、これまでほとんど行われていなかった。本研究では、マウスのニューロン活動を覚醒条件下で記録する系を確立し、ジストニアモデルマウスのニューロン活動を記録する事により、ジストニア症状発現のメカニズム解明に迫るデータを得る事が出来た。今後さらに実験を進めることにより、ジストニアの正確な病態を明らかにし、効果的な治療法を検索する事が出来ると考えている。また、本研究で開発した実験系を用いることにより、ジストニアだけでなく、多数存在する他の疾患モデルマウスについても同様に解析を行うことが可能であるため、様々な疾患の解明に貢献出来ると考えている。
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