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2013 年度 実施状況報告書

ラットを用いた自発運動量の個体差を規定する脳内神経システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25750335
研究種目

若手研究(B)

研究機関東京理科大学

研究代表者

柳田 信也  東京理科大学, 理工学部, 助教 (80461755)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード自発運動 / 運動習慣 / 脳神経機能 / モノアミン / セロトニン / ドーパミン
研究概要

日常的な自発運動量が少ないことは、様々な健康を阻害する因子と関連性が高いことが示唆されており、自発運動量増加は心身の健康増進のキーポイントであると考えられる。近年、ラットなどの動物においても自発運動量には個体差がみられることがわかり、自発運動量を規定する因子の探索が試みられている。その結果として、いくつかの脳内神経システムの関与が示唆されているが、その差を生み出す決定的なメカニズムは未だ明確なものとなっていない。
そこで、本研究では日常的な自発運動量の異なるラットを用い、自発運動量に影響を及ぼす脳内神経システム、特に関連する遺伝子やタンパク質、神経伝達物質を網羅的に解明することを目的として計画され、本年度は特に脳内神経伝達物質量と自発運動量の関係の解明が行われた。
我々は、同系統のラットにおいても日常的な自発運動量には大きな個体差があり、1日の運動量の平均値+0.5標準偏差以上の走行量を示す個体を高活動群、平均値-0.5標準偏差を下回る群を低活動群としてスクリーニング方法を確立した。このモデルを用いた一連の研究の結果、日常的な自発運動量の多い高活動群では低活動群に比べ、脳内のドーパミン濃度が有意に高いこと、また低活動群では高活動群よりも脳内のセロトニン分泌量が有意に高いことを明らかにした。このことから、日常的な運動量の個体差は、運動によるドーパミンやセロトニンなどの神経伝達放出量のバランスに影響される可能性が示された。この結果は、日常的な自発運動量を規定する脳内メカニズムを解明するための重要な基盤となるものであると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究は、自発運動量の個体差を規定する脳内神経機構を解明することを目指したものであり、2年間の研究計画の中で、それに関与する脳内遺伝子発現変動と神経伝達物質量を明らかにするものである。本年度は、神経伝達物質量の注目して行われたものであり、全体計画のおよそ半分が終了したこととなるため、時期的に考えても順調な進度であると言える。

今後の研究の推進方策

今年度は、日常的な自発運動量の個体差には脳内のセロトニンやドーパミンなどのバランスが重要な要素であることを明らかにし、研究の大きな一歩を刻んだ。今後のステップとしては、この基盤となる遺伝子発現変動やタンパク質発現を明らかにし、詳細なメカニズムを検討するとともに、これらの脳内因子の変化がもたらす生理学的、行動学的影響を解明し、自発運度量の個体差がもたらす健康影響の解明を目指していく。これらの建久結果を基に、日常的な運動習慣者の増加に向けた生理学的提言を確立していきたいと考えている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of high-fat diet prior to pregnancy on hepatic gene expression and histology in mouse2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hori, Masakazu Umezawa, Mariko Uchiyama, Rikio Niki, Shinya Yanagita, Ken Takeda
    • 雑誌名

      JOURNAL OF PERINATAL MEDICINE

      巻: 42 ページ: 83-91

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prenatal exposure to zinc oxide particles alters monoaminergic neurotransmitter levels in the brain of mouse offspring2013

    • 著者名/発表者名
      Yuka Okada, Ken Tachibana, Shinya Yanagita, Ken Takeda
    • 雑誌名

      JOURNAL OF TOXICOLOGICAL SCIENCES

      巻: 38 ページ: 363-370

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression changes in the olfactory bulb of mice induced by exposure to diesel exhaust are dependent on animal rearing environment2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yokota, Hiroshi Hori, Masakazu Umezawa, Natsuko Kubota, Rikio Niki, Shinya Yanagita, Ken Takeda
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 8 ページ: e70145

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0070145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 次世代の健康とストレス科学2013

    • 著者名/発表者名
      柳田信也
    • 雑誌名

      科学フォーラム

      巻: 348 ページ: 26-29

  • [学会発表] Daily spontaneous exercise volume affects brain dopamine and serotonin levels in rats2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yanagita, Natsuko Kubota, Hiroko Ochiai, Yurika Takano, Ken Takeda
    • 学会等名
      Society for Neuroscience, 43th Annual Meeting
    • 発表場所
      San-Diego (USA)
    • 年月日
      20131108-20131113
  • [学会発表] ワークショップ「神経活動と運動」ラットにおける移動運動量の個体差と脳内モノアミンレベルの関係性2013

    • 著者名/発表者名
      柳田信也,久保田夏子,高野由莉香,松澤智美,鈴木航太,石渡貴之,武田健
    • 学会等名
      第64回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130921-20130923
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of brain monoamine levels on daily spontaneous exercise volume in rats2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yanagita, Natsuko Kubota, Hiroko Ochiai, Yurika Takano, Ken Takeda
    • 学会等名
      Federation of European Neuroscience Society Featured Regional Meeting
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      20130911-20130914
  • [学会発表] Differential regulation between spontaneous wheel running and locomotor activity on brain monoamine levels in rats2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yanagita, Natsuko Kubota, Hiroko Ochiai, Yurika Takano, Ken Takeda
    • 学会等名
      45th European Brain and Behaviour Society Meeting
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      20130906-20130909
  • [学会発表] 自発運動量の個体差と脳内モノアミン量の関係性2013

    • 著者名/発表者名
      柳田信也
    • 学会等名
      第21回日本運動生理学会大会
    • 発表場所
      埼玉
    • 年月日
      20130727-20130728
  • [学会発表] Relationship between daily spontaneous running distance and brain monoamine levels in rats2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yanagita, Hiroko Ochiai, Yurika Takano, Natsuko Kubota, Ken Takeda
    • 学会等名
      18th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 発表場所
      Barcelona (Spain)
    • 年月日
      20130626-20130629

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公開日: 2015-05-28  

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