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大脳基底核疾患の1つであるジストニアは、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異常であると考えられているが、病態の解析を行うための適当なモデル動物が存在しないことから、正確な病態については不明であった。本研究ではジストニアの病態を解明することを目的として、ヒトの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で記録している。本モデルマウスでは、大脳基底核の出力部である淡蒼球内節において、ニューロンの自発発火の著しい低下と、大脳皮質運動野の電気刺激に対する長い活動抑制を伴う異常な応答パターンが観察され、これら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。現在、ニューロン活動の異常と症状発現との関係をより詳細に調べるために、実際に運動を行っているマウスのニューロン活動を小型軽量のテレメトリーシステムを用いて記録する実験を進めている。
マウス個体からのニューロン活動の記録は、遺伝子レベルおよびスライスレベルの実験から得られた知見を行動と結びつけるために不可欠なものであるが、これまでほとんど実験例がなかった。本研究において、頭部固定状態のモデルマウスから覚醒下でニューロン活動を記録することにより、ジストニアの病態解明に迫るデータを得ることが出来た。今後、さらに非拘束運動中のマウスにおけるニューロン活動の解析を行うことにより、ジストニア症状発現のメカニズムを明らかにし、効果的な治療法を検索することが出来ると考えている。また、本研究で確立した実験系を用いることにより、多数存在する他の疾患マウスについても、同様に解析することが可能であるため、様々な疾患の病態解明に貢献出来ると考えている。
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