ラットレバー押し行動前後の線条体ドーパミン及びセロトニン放出変化の測定 In vivo voltammetryを用いた高速(5Hz)同時測定

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680782
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 中里 泰三 順天堂大学, 医学部, 助手 (80155697)
• Keywords: Dopamine / Serotonin / Release / Learning / Reward / Striatum / Rat / Voltammetry

Research Abstract

[目的]線条体は報酬に対する期待や欲求に関わっていることが、これまでサルやラットを用いて電気生理学的に示されてきた。しかしこれらにドーパミンニューロン及びセロトニンニューロンがどのように直接関わっているかとなると未だはっきりしていない。本実験では、これを直接明らかにするためにラットにレバー押し課題を学習させ、レバー押し前後のドーパミン及びセロトニン放出変化を線条体で250msごとにIn vivo voltammetry装置を用いて直接測定た。そしてさらにこれらの変化を数ヶ月間にわたり調べたので報告する。[方法]脳定位固定装置にラットを固定し、線条体に測定用の電極を入れ、参照電極、修飾電極を硬膜上固定した。手術後1ヶ月以上経て、無麻酔・無拘束下で学習実験を行った。まず、ラットをskinner boxにいれ、レバー押し課題を学習させた。報酬はfood(pellet)を用い、音によるcue刺激後、ラットはレバーを押すと1個のpelletが得られるようにした。1回のsessionで20回、30分間隔で1日に5 session行った。そしてこの時のレバー押し前後におけるドーパミン、セロトニン放出を200msごとに測定した。また、6ヶ月以上にわたって学習課題を遂行しドーパミン放出変化を測定した。[結果]線条体ドーパミン放出は、cue刺激開始後に直ちに一時的に低下したが、すぐに上昇してゆき、レバー押し直後に再び低下して行った。その後、ドーパミンは再びcue音開始時まで徐々に増加していった。これらの変化は学習初期より数ヶ月後の方が小さくなっていた。セロトニン放出に関してはドーパミンと反対にcue音と同時に一時上昇し、その後直ちに低下していったが、lever press前にはすでにドーパミンとは違いすでに低下していったように思われた。今後さらに詳しい解析が必要とされた。

Research Products

• [Publications] Nakazato T.: "In vivo voltammetric measurement of rat striatal DA and serotonin release on the-press for food"Neurosci. Res.. Apst(in press). (2002)
• [Publications] Nakazato T., Akiyama A.: "Behavioral activity and stereotype in rats induced by L-DCPA metabolites a possible role in the adverse effects of chronic L-DDPA treatment of Parkinson's disease"Brain Res.. 930. 134-142 (2002)
• [Publications] Nakazato T.: "The medial prefrontal cortex mediates 3-methoxytyramine-induced behavioural changes in rats"Europ. J. Pharmacol.. (in press). (2002)