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2013 年度 実績報告書

青斑核ノルアドレナリンニューロンの選択的破壊法を用いた睡眠・覚醒の神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23590281
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

高橋 和巳  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (90325952)

研究分担者 小山 純正  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80183812)
井樋 慶一  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (60232427)
キーワード睡眠 / 覚醒 / 青斑核 / ノルアドレナリン / イムノトキシン
研究概要

睡眠・覚醒機構の重要な要素である青斑核(LC)のノルアドレナリン(NA)ニューロン群を選択的に破壊し、その影響を解析した。LC-NAニューロンに選択的にヒトインターロイキン-2受容体αサブユニットを発現したマウスの青斑核にイムノトキシンを局所注入し、その10日後にはLC-NAニューロンのみが破壊されていることを、TH抗体を用いた免疫染色法によって確認した。LC-NAニューロンを破壊したマウスの覚醒・睡眠パターンを解析した結果、明期・暗期いずれにおいても覚醒、浅い徐波睡眠、深い徐波睡眠、レム睡眠それぞれの総時間は、IL-2Rα発現マウス(Tg)と野生型マウス(WT)の間で差がなかった。覚醒の出現頻度はイムノトキシン注入後5日目からTgでWTより多くなり、覚醒の平均持続時間は注入後2日目からTgでWTより短くなった。浅い徐波睡眠の出現回数は注入後2日目から8日目までTgがWTより多くなったが、平均持続時間に差はなかった。これらの結果は、LC-NAニューロンが覚醒の維持に重要な役割を果たしていることを示唆しており、その選択的破壊が覚醒の維持を困難にし、短い覚醒を頻発させたものと考えられる。一方で、徐波睡眠中に覚醒刺激として音刺激を与えたところ、Tgにおいて頸部筋電活動に反応が見られる頻度がイムノトキシン注入後に増大したことから、LC-NAニューロンは外界からの刺激による覚醒反応の一部については抑制性の制御を行っている可能性が示唆された。また腹側視索前野の睡眠時に活動するニューロンや、視床下部後部のオレキシンニューロン、ヒスタミンニューロンなどの単一ニューロン活動を記録したが、TgとWTの間で有意な違いは見られなかった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Changes in the state of wakefulness in the locus coeruleus noradrenergic neurons-ablated mice2014

    • 著者名/発表者名
      K. TAKAHASHI, K. KONNO, N. KAWAMURA, K. ITOI, K. KOBAYASHI, S. EIFUKU, Y. KOYAMA
    • 学会等名
      第91回日本生理学会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      20140316-20140318
  • [学会発表] Effects of specific immunotoxic lesion of the noradrenergic neurons in the locus coeruleus on the state of wakefulness in mice2013

    • 著者名/発表者名
      K. TAKAHASHI, K. KONNO, T. SUETSUGU, T. WAKABAYASHI, N. KATO, K. KOBAYASHI, K. ITOI, Y. KOYAMA
    • 学会等名
      Annual meeting of society for neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] イムノトキシンによる青斑核ノルアドレナリンニューロンの選択的破壊マウスにおける睡眠・覚醒調節2013

    • 著者名/発表者名
      高橋和巳、今野浩平、川村尚貴、井樋慶一、小林和人、小山純正
    • 学会等名
      包括脳ワークショップ
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130829-20130901
  • [学会発表] 青斑核ノルアドレナリンニューロンの特異的破壊による覚醒反応の解析2013

    • 著者名/発表者名
      高橋和巳、今野浩平、井樋慶一、小林和人、小山純正
    • 学会等名
      第38回日本睡眠学会定期学術集会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      20130627-20130628
  • [学会発表] 睡眠・覚醒調節における青斑核ノルアドレナリンニューロンの役割

    • 著者名/発表者名
      高橋和巳、今野浩平、川村尚貴、井樋慶一、小林和人、永福智志、小山純正
    • 学会等名
      東北生理談話会
    • 発表場所
      仙台

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公開日: 2015-05-28  

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