Studies on the mechanism of cannabonids on sleep modulation

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K08539
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 内山 奈穂子 国立医薬品食品衛生研究所, 生薬部, 室長 (60392297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有竹 浩介 第一薬科大学, 薬学部, 教授 (70390804) ; マリシェフサカヤ オリガ 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 研究員 (20739429)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: カンナビノイド / 脳波 / 多変量解析 / 睡眠 / 痙攣

Outline of Annual Research Achievements

合成カンナビノイドを種々の条件（野生型（WT）マウス，KOマウス，薬物投与群，溶媒投与群）で測定した脳波について，多変量解析を用いて，脳波パターンの分類化を試みた．
2種類の合成カンナビノイド（JWH-018，cannabocyclohexanol（CCH））を，WT及び睡眠覚醒障害モデル動物（リポカリン型PGD合成酵素（L-PGDS）のKOマウス：LKO）にそれぞれ投与し，得られた各測定脳波について，脳波解析（FFT変換）後，さらに多変量解析を行った．得られた脳波について，薬物投与群と溶媒投与群で判別分析（OPLS-DA，Scaling: pareto）を行った．その結果，WTマウスにおいては，Score plot上で，JWH-018，CCHいずれも，薬物投与群と溶媒投与群の２グループに分かれることが確認できた．また，S-plotにより，薬物投与群に寄与する脳波の周波数はJWH-018，CCHいずれも，2.5~5.5 Hz付近であった．次に，LKOマウスにおいてもWTと同様に，Score plot上で，薬物投与群（JWH-018，CCHいずれも）と溶媒投与群の２グループに分かれた．また，S-plotにより，薬物投与群に寄与する脳波の周波数についてもWTと同様に，JWH-018，CCHいずれも2.5~5.5 Hz付近であった．この2.5~5.5 Hz付近の周波数はデルタ波（ノンレム睡眠様脳波）の帯域である．これは，WT, LKOいずれにおいても通常の各脳波のFFT比較による脳波解析と同様の結果を示した．従って，従来の脳波解析によるFFT比較では差異が明瞭に示しにくい脳波パターンについて，多変量解析を用いることで，薬物投与の有無による脳波の差異をより明確に示すことが可能となった．