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2014 年度 実績報告書

中枢神経系抑制性シナプス伝達の制御による運動学習増強に関する実験動物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24500619
研究機関北海道大学

研究代表者

前島 洋  北海道大学, 大学院保健科学研究院, 教授 (60314746)

研究分担者 金村 尚彦  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (20379895)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード運動 / シナプス / GABA / 神経栄養因子
研究実績の概要

昨年度までの研究成果において、GABAA受容体の阻害により、運動時における大脳皮質運動関連領野における神経栄養因子BDNF、NT-4の遺伝子発現が阻害されることを同定した。一方、神経栄養因子は運動依存的な発現増強が期待される。そこで、GABAA受容体の阻害による神経栄養因子の発現低下が、運動依存的な発現増強を阻害しているのか、或いはGABAA受容体阻害そのものが広く神経栄養因子の発現低下を生じさせるのかを精査するため、運動およびGABAA受容体阻害の2要因の相互作用について検証を進めた。15週齢の成体雄性ICRマウスを対象に、毎日1時間の15m/minのトレッドミル運動、およびGABAA受容体アンタゴニスト投与の2要因に基づき4群に群分けし、10日間の実験介入期間を設定した。行動評価の後、大脳皮質運動関連領野を採取して遺伝子発現の定量を行った。ターゲット遺伝子として、神経活動の指標となるc-fos、、神経栄養因子BDNF、NT-4の発現をβ-actinを内部標準遺伝子とする比較Ct法により定量した。10日間の介入後、運動により神経栄養因子BDNF、NT-4の発現増強が生じた一方、安静マウスにおけるGABAA受容体阻害による影響は認められなかった。更に、運動群において、GABA受容体阻害によりBDNF、NT-4の安静群レベルまでの有意な発現低下が認められた。以上の結果より、GABAA受容体阻害は運動依存性の神経栄養因子増強を阻害することが示された。c-fos発現においても運動群においてのみGABAA受容体阻害による発現の低下が生じていた。本研究の結果、運動に直接的に関与する大脳皮質運動関連領野における運動依存的な神経栄養因子発現増強と神経活動の修飾において、興奮性・抑制性シナプス入力の適切なバランス下における運動が重要であることが示唆された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] Effects of aging and exercise on the expression of neurotrophin and glutamate receptors in the hippocampus.2015

    • 著者名/発表者名
      前島 洋
    • 学会等名
      Experimental Biology 2015
    • 発表場所
      ボストン市(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-04-01
  • [学会発表] 予防的運動療法-その可能性と展開2014

    • 著者名/発表者名
      前島 洋
    • 学会等名
      第1回JPTA日本基礎理学療法学会・JPTF日本基礎理学療法学会第4回学術集会 合同学会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 招待講演
  • [学会発表] GABA受容体活性制御下の運動による皮質運動関連領野における神経栄養因子発現の修飾2014

    • 著者名/発表者名
      前島 洋
    • 学会等名
      第49回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-01

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公開日: 2016-06-01  

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