ラット海馬ニューロンの長期増強(LTP)に対する実験的脳外傷の影響の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580793
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 赤須 崇 久留米大学, 医学部, 教授 (60113213)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蓮尾 博 久留米大学, 医学部, 助教授 (90172882)
• Keywords: 外傷後てんかん / 実験的脳外傷モデルラット / 海馬スライス標本 / 光学的電位記録法 / 細胞外電極法 / 細胞内電極法 / パッチクランプ法 / EPSP

Research Abstract

外傷後のてんかんや記憶障害について実験的脳外傷モデルラットを用いて調べた。麻酔下に、ウィスター系の成熟雄ラット(250〜300g)の左側の頭蓋に約3mmの穴を開窓し、脳に直接、圧衝撃(Fluid percussion injury : FPI)を与えた。その後1〜2週間通常の飼育を行い、断頭し、衝撃直下の冠状断海馬スライス標本および、:Bregna-5〜-6mmの水平断海馬スライス標本を作製した。
結果:1)電位感受性色素を用いた光学的電位記録法により歯状回、海馬CA3-CA1における活動電位の伝播を記録した結果、障害された大脳皮質直下の海馬では外傷側のニューロン活動性とその伝播領域が、非外傷側に比べ著明に抑制されていた。2)一方、外傷部位から離れている脳底部付近の(側頭葉皮質に隣接する)海馬では、非外傷側に比べ外傷側の海馬ニューロンの活動性はむしろ強く亢進していた。また、細胞外電極法により得られたfield potentialは、外傷側において反復性のスパイクを持ち、外傷側で明らかに興奮性の増大が認められた。3)細胞内電極法(一部パッチクランプ法)により、興奮性シナプス後電位(EPSP)の時間経過(time course)が著明に延長し、この延長したEPSPにようて活動電位が繰り返し惹起された。3)海馬ニューロンの興奮性増大は、GABA_A受容体阻害剤であるビククリンを投与すると、さらに著明に増強した。このEPSPの延長と反復性活動電位の発生は正常なラットと同様な程度で観察されたことから、FPIラットにおける興奮性の増大は抑制神経の障害による脱抑制によってもたらされたものではなく、興奮性神経のシナプス伝達が直接、過剰興奮を起こしているものと考えられる。今後、グルタメートの過剰放出などによる神経障害や長期増強の障害について調べ、てんかんや記憶障害の機構について検討する。

Research Products

• [Publications] Kuwahata T: "Effects of methylphenidate on the inhibitory postsynaptic potential in rat locus coeruleus neurons"Kurume Med J. 49・4. 185-190 (2002)
• [Publications] 鶴崎 政志: "【論壇】教材としてのホームページ利用に対する工夫"医教育. 33・4. 269-272 (2002)
• [Publications] Hasuo H: "Activation of presynaptic 5-hydroxytryptamine 2A receptors facilitates excitatory synaptic transmission via protein kinase C in the dorsolateral septal nucleus"J Neurosci. 22・17. 7509-7517 (2002)
• [Publications] Akasu T: "Hyperexcitability of hippocampal CA1 neurons after fluid percussion injury of the rat cerebral cortex"Neurosci Lett. 329・3. 305-308 (2002)
• [Publications] Hasuo H: "Presynaptic 5-HT_<2A> receptors mediated facilitation of excitatory synaptic transmission via protein kinase C in the rat dorsolaterl septal nucleus"Jpn J Physiol. 52・Suppl. S137 (2002)
• [Publications] Ishimatsu M: "Oxalate reduces intracellular free calcium and causes cell toxicity in MDCK cells"Jpn J Physiol. 52・Suppl. S94 (2002)
• [Publications] Kidani Y: "Comparison of the effects of methylphenidate and α2-adrenoceptor agonist on the rat central neurons"Jpn J Physiol. 52・Suppl. S127 (2002)
• [Publications] Takeya M: "Intrinsic factors involved in the depression of neuronal activity induced by temperature increase in rat hippocampal neurons"Jpn J Physiol. 52・Suppl. S33 (2002)
• [Publications] Kuwahata T: "Effect of ADHD therapeutic drug on locus coeruleus neurons of the rat"Jpn J Physiol. 52・Suppl. S127 (2002)
• [Publications] Kuwahata T: "Comparison of the effects of ADHD therapeutic drugs on central nervous system of rats"The Third International Symposium on the Study of Brain Function Program. 147 (2002)
• [Publications] 木谷 有里: "青斑核ニューロンにおけるメチルフェニデートの作用-細胞内微小電極法による解析"脳と発達. 34・Suppl. S204 (2002)
• [Publications] 石松 秀: "青斑核ニューロンにおけるメチルフェニデートの作用-膜電位固定法による解析"脳と発達. 34・Suppl. S204 (2002)
• [Publications] 鶴崎 政志: "補助教材用ホームページ作成上の工夫"医教育. 33・5. 331 (2002)
• [Publications] Matsuoka T: "Facilitation of excitatory synaptic transmission via presynaptic 5-HT_<2A> receptor-protein kinase C pathway in neurons of the rat dorsolateral septal nucleus"The Third International Symposium on the Study of Brain Function Program. 153 (2002)
• [Publications] 松岡 稔昌: "5-HTによるラット背外側中隔核ニューロンにおけるシナプス伝達の修飾"日生理誌. 64・12. 289-290 (2002)
• [Publications] 木谷 有里: "青斑核ニューロンに対するメチルフェニデートの作用"日生理誌. 64・12. 290-291 (2002)
• [Publications] Ishimatsu M: "Functional significance of neuron-glia interaction through gap junction"Neurosci Res. Suppl.26(in press). (2002)
• [Publications] Kidani Y: "Effects of methylphenidate on the rat central neurons"Neurosci Res. Suppl.26(in press). (2002)
• [Publications] Takeya M: "Nitric oxide mediates the depression of neuronal activity induced by temperature increase in rat hippocampal neurons"Neurosci Res. Suppl.26(in press). (2002)
• [Publications] Matsuoka T: "Serotonergic modulation of synaptic transmission in the rat dorsolateral septal nuclens"Neurosci Res. Suppl.26(in press). (2002)
• [Publications] 桑波田 卓: "ラット青斑核ニューロンにおけるノルトリプチリンの作用-メチルフェニデート及びクロニジンとの比較検討-"久留米医会誌. 66・1-2. 37-46 (2003)
• [Publications] Takeya M: "L-Arginine enhances heat-induced depression of neuronal activity in the rat hippocampal CA1 area"Kurume Med J. 50・1(in press). (2003)
• [Publications] Takeya M: "Contribution of nitric oxide to the depression of neuronal activity in induced by temperature increase in the rat hippocampal CA1 area"Neurosci Lett. (in press). (2003)
• [Publications] 木谷 有里: "幼若ラットの青斑核ニューロンに対するメチルフェニデートの作用"脳と発達. 35・Suppl(in press). (2003)
• [Publications] Hasuo H: "Diversity of 5-HT_1 and 5-HT_2 receptor subtypes examined by electrophysiological studies in rat dorsolateral septal nucleus"Jpn J Pharmacol. Suppl(in press). (2003)
• [Publications] Ishimatsu M: "Comparison of the effects of milnacipran (SNRI) and methlphenidate on the rat locus coeruleus neurons"Neurosci Res. Suppl.27(in press). (2003)
• [Publications] Hasuo H: "Effects of emodin on the synaptic transmission in hippocampal slices obtained from the lateral fluid percussion injury (FRI) model rat"Neurosci Res. Suppl.27(in press). (2003)
• [Publications] Asaumi Y: "Effects of dopamine on the synaptic transmission in neurons of the rat dorsolateral septal nucleus (DLSN)"Neurosci Res. Suppl.27(in press). (2003)