2015 Fiscal Year Annual Research Report
温度による行動制御の基盤となる快・不快情動生成機構の解明
| Project Area | Integrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme |
|---|
| Project/Area Number |
15H05934
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
南 雅文 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20243040)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴崎 貢志 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20399554)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| Keywords | 脳・神経 / 環境 / 温度 / 情動 / 行動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
環境温度選択は、多くの動物に共通してみられる体温調節機構であり、「行動性体温調節」と呼ばれるが、これには、温度により惹起される快・不快情動が重要である。しかしながら、日常生活において経験する寒暖、すなわち、0～40℃の温度領域において環境温度を感知して快・不快情動が生成するメカニズムは未だ明らかでない。そこで本研究では、研究代表者らが不快情動生成への関与を示した分界条床核内神経情報伝達と、快情動生成に関与する側坐核内神経情報伝達に着目し、0～40℃の温度環境での快・不快情動生成の神経機構を明らかにする。さらに、脳局所温度計測・制御デバイスを活用し、領域内での共同研究を密に進めることにより、脳局所温度センシングによる快・不快情動生成と代謝・生体リズム制御の可能性を検討するとともに、生体リズムに起因する脳局所温度変化の生理的意義を明らかにすることを目的とする。平成27年度には以下の研究を行った。１）インビボマイクロダイアリシスにより暑熱環境下において分界条床核でのノルアドレナリン遊離が亢進することを明らかにした。２）c-Fosマッピングにより暑熱環境下で活性化する神経細胞の脳内分布をラットおよびマウスにおいて明らかにした。３）不快情動生成に関与する分界条床核内神経機構について、グルタミン酸神経情報伝達の亢進、および、２型神経細胞におけるアデニル酸シクラーゼーcAMP-PKA系が不快情動生成に関与することを明らかにした。４）従来報告のあった温度の異なる２つの床面の嗜好性を検討する「２プレート嗜好性試験」に加え、気相の温度も制御する新しい「気相温度制御２プレート嗜好性試験」について実験条件の検討を開始した。５）脳局所温度計測・制御デバイスを用いた実験条件の検討を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」に記したように、マイクロダイアリシス法およびc-Fosマッピング法を用いた研究、さらには、不快情動生成に関与する分界条床核内神経機構に関する研究については一定の研究成果を得ている。行動試験および脳局所温度計測・制御デバイスを用いた実験については実験条件の詳細な検討を行いデータを蓄積している。以上より、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度に引き続き不快情動に関係する分界条床核ノルアドレナリン遊離に関する研究を進めるとともに、快情動に関係する側坐核ドパミン遊離についても検討を行う。これら脳部位、および、c-Fosマッピングにより暑熱環境下で活性化する脳部位への受容体作動薬・拮抗薬や酵素阻害薬等の投与が温度選択行動をどのように変化させるかを「２プレート嗜好性試験」および「気相温度制御２プレート嗜好性試験」を用いて検討する。また、その神経機構についても電気生理学的手法により解析する。計画班員の中村らとの連携により、神経トレーサーを用いた組織化学的解析、および、光遺伝学的手法を用いた解析を行い、末梢から中枢への温度情報伝達経路と情報伝達機構を解析する。柴崎が開発した脳局所温度制御技術を用い、特定の脳部位の局所温度変化が快・不快情動を惹起するか否かを、場所嗜好性・場所嫌悪性試験により検討する。
|
