【研究分野】神経解剖学・神経病理学

【研究領域課題番号】14580733 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

小頭症ラット / 行動 / 学習障害 / セロトニン / BrdU / 空間記憶 / モデル動物 / モノアミン / 攻撃性 / ラット / 同種攻撃 / キレる子供 / 海馬 / 神経細胞新生 / 水迷路 / 細胞培養 / 豊かな環境 / 記憶学習

【研究成果の概要】

1.脳障害モデルラットの、回路形成の変化
妊娠ラットにMAMを腹腔投与し作製した小頭症ラットを早期脳障害モデルとして解析した。神経病理的には大脳皮質および海馬に異所性脳組織が存在していた。BrdUによる神経細胞の新生時期の解析および、各種神経伝達物質の免疫組織化学の解析から、この異所性脳組織は、大脳皮質の成分が移動障害を起こし発生したことが明らかとなった。また神経化学的解析から小頭症ラット脳では、セロトニンおよびノルアドレナリンが大脳皮質、海馬、視床下部で増加していた。
2.脳障害モデルラットの行動の変化
MAMラットでは、空間記憶学習の獲得が悪く、かつOpen fieldにおける多動的行動が顕著であった。このラットをエンリッチ環境で育てると、空間記憶の獲得率が上昇した。この効果は、新生仔期にセロトニン神経毒を脳内に投与し、セロトニン神経を破壊したラットでは起こらなかった。
3.脳障害モデルラットの老化に伴う脳内変化
12ヶ月齢のMAMラットでは、モノアミン神経軸索の変性が多数観察された。この変化は正常老齢ラットでは18〜24ヶ月齢で観察されるものである。さらに大脳皮質・海馬においてはこの変性神経軸索は異所性脳組織の周囲に観察されることから、老化に伴う神経回路の変更が示唆された。
4.脳障害ラットモデルの学習能力回復に関する研究
小頭症ラットは通常の飼育ケージで飼育された場合、記憶・学習効果がない。しかし豊かな環境(広いスペース、複数ラット、種々のおもちゃ等)で飼育すると記憶・学習効果が有意差をもって存在した。さらに、この記憶・学習効果が海馬での神経細胞新生に基づくことを明らかとした。
本研究では、上記の中心的研究の他、(1)神経幹細胞の研究、(2)衝動的攻撃行動を起こすラットの研究(3)Zitterラットにおけるドーパミンリセプター変化の研究等も行った。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】生物形態・構造

【研究領域課題番号】14540618 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ロードーシス / 性分化 / 中隔 / エストロゲンβ受容体 / セロトニン / エストロゲン / 母性行動 / 新生期 / 性行動 / セロトニン神経 / 5-HT1A受容体 / 新生期エストロゲン / 性差 / GABA受容体 / 脳の性分化 / 中脳中心灰白質 / 5HT1A受容体 / ゲニステイン / ラット / 神経とレーサー / ペプチド神経伝達物質

【研究成果の概要】

1.ロードーシス抑制力をもつ外側中隔の解析
雌雄ラット中脳中心灰白質(MCG)に逆行性神経トレーサーを(フルオロゴールド、FG)注入し、FG,エストロゲンα受容体とβ受容体の染色をおこなった結果、(1)外側中隔(LS)のFG陽性細胞数は雌のほうが雄より多いこと、(2)LSにはβ受容体含有細胞のほうがα受容体含有細胞より多いこと、また、その数はエストロゲンに影響を受けないこと、(3)LSのMCGに投射する神経細胞のうちβ受容体をもつものは20%以下で、割合に雌雄差はないことが示された。また、出生5日目の雌ラットにestradiol benzoateを投与すると、FG陽性細胞数が減少することが明らかとなった。エストロゲンβ受容体に強く作用するgenistein(GS)を雌ラットに出生から5日間投与すると発情周期が消失し、ロードーシスが低下したことから、脳の性分化にエストロゲンβ受容体が関与する可能性も示された。
2.ロードーシス抑制に関わるセロトニン神経の解析
5HT1Aの受容体の3種類の作動剤(+または+-の8OH-DPAT、buspirone)を雌ラットに投与すると、15分でロードーシスが低下し、HT_<1A>受容体作動剤WAY-100635を投与するとロードーシスが促進された。また、前脳のセロトニン量をHPLCで測定した結果、性行動に関わる中隔、視索前野、視床下部腹内側核では雌のほうが多いことが示された。
3.幼若ラットの母性行動の性差解析
20日齢のラットは雌雄とも母性行動と同じ行動をする。その割合を調べた結果、雌は21.4%、雄は55.4%がレトリービングをした。30日45日になると雌雄ともレトリービングをほとんど示さなくなった。出生5日目の雌ラットに1m g estradiolを投与すると、20日齢のレトリービングの発現率は上昇し雄と同程度になり、性差が新生期のエストロゲンで影響を受ける可能性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】応用薬理学・医療系薬学

【研究領域課題番号】09672320 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

悪性症候群 / 抗うつ薬 / クロミプラミン / ベラトリン / 発熱 / セロトニン / マイクロダイアリシス / ラット / 発熱反応

【研究成果の概要】

高熱、筋硬直、発汗、意識障害などを呈する極めて重篤な副作用である悪性症候群は、抗うつ薬によっても惹起されることが、近年報告されている。本研究では、悪性症候群に特徴的症状である発熱反応に着目し、セロトニン(5-HT)再取込み阻害能が異なる抗うつ薬を悪性症候群のモデル動物に投与して発熱を惹起させ、抗うつ薬の体内動態、脳内5-HTとレベルおよび体温上昇との関係を解明することを目的としている。
平成9年度は、抗うつ薬の体内動態を精査するために、血中および脳組織中の抗うつ薬クロミプラミン(CMI)の定量法を高速液体クロマトグラフを用いて開発した。これを用いて、CMIをラット静注した後の血中および脳組織中濃度を測定し、体内動態を解析した。次に、脳内伝達物質の放出剤であるveratrineを、ラットを用いて体温調節中枢の存在する視索前視床下部に作用させた後、5-HTの再取り込み阻害剤であるCMIを投与することにより、発熱症状を再現させることができた。平成10年度は、抗うつ薬とveratrineを併用したラットの脳内5-HTレベルをマイクロダイアリシス法により測定した。その結果、veratrine併用ラットの脳内5-HTレベルは、正常ラットよりも高いレベルを推移した。
以上の結果から、以下のことが示唆された。1)veratrineはドーパミン受容体遮断や5-HT受容体作動薬による体温上昇を著しく増強することがわかり、この方法により、悪性症候群の発熱症状を効率よく発現させることができた。2)脳中CMI濃度と体温の推移の比較から、体温上昇の発現に遅れが観察された。3)CMI投与後の5-HTレベルの推移が体温の推移とほぼ一致したことから、CMI投与による上記の体温上昇効果発現の遅れは、体温調節中枢でのCMIによるシナプス間隙での5-HT蓄積過程が主な要因であることと考えられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)

【研究分野】生物形態・構造

【研究領域課題番号】05640756 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

性行動 / 背側縫線核 / 正中縫線核 / セロトニンニューロン / 抑制機構 / ロードーシス / 性分化 / ラット / マウント / 中脳縫線核 / セロトニン / PCPA / プロゲステロン / 抑制神経機構 / 神経線維切断 / エストロゲン / 中脳背側縫線核 / 中隔

【研究成果の概要】

本研究では雄ラットと雌ラットの中脳背側縫線核と正中縫線核が雌型性行動(ロードーシス)と雄型性行動(マウント-挿入-射精-勃起)発現にどのような働きをもつか調べた。。
その結果、雄ラットの背側縫線核を破壊するとロードーシスをするようになることから、背側縫線核に強い抑制力が存在することが示された。また、セロトニン合成阻害剤投与や神経線維持切断実験により背側縫線核の前・腹側部から前脳に行くセロトニンニューロンがロードーシス抑制力を運ぶことが明らかになった。雄ラットの背側縫線核ともう一つの制御機構のある中隔の複合手術により両制御を除去すると単独手術の場合よりロードーシスが強くなることから、中隔と背側縫線核の制御機構はお互いに独立して働いていることが示された。この結果は背側縫線核の抑制力の前脳における修飾部位は中隔以外であることを示すものである。γアミノ酪酸はロードーシス発現の抑制力をもつが、その機能が背側縫線核の抑制機構に依存していることも明らかになった。
雄型性行動に関しては背側縫線核より正中縫線核の働きの方が顕著であり、雄ラットでは射精行動に抑制的に働いている可能性が示唆された。さらに、雌ラットにおいても正中縫線核の破壊は雄性行動の開始を早めることから、抑制的な役割をもつものと考えられる。正中縫線核の雄性行動抑制力もセロトニンニューロンの働きであることが確かめられた。このように、本研究により雌の性行動は背側縫線核、雄の性行動は正中縫線核が抑制的に制御を行なっていることが明らかになった。

【研究種目】一般研究(C)

【研究期間】1993 - 1995

【配分額】2,000千円 (直接経費: 2,000千円)

【研究分野】動物形態・分類学

【研究領域課題番号】63540600 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

性行動 / ロ-ド-シス / マウント / 雄雌ラット / 縫線核 / 延髄 / 脳破壊 / セロトニン / ロ-ズ-シス / 雄性行動 / テストステロン / 雄ラット / ロードーシス / エストロゲン / ラット

【研究成果の概要】

雌雄ラットの性行動は中枢神経系により制御されており、性ホルモンは中枢神経系の制御機構に直接作用することで性行動の発現を可能にしている。中枢神経系における制御機構は前脳を中心に解析が進んでいるが下位脳幹である中脳、橋、延髄では不明の部分が多い。本実験は延髄の縫線核に焦点をんでいるが下位脳幹である中乳、橋、延髄ではまだまだ不明な部分が多い。本実験延髄の縫線核に焦点を宛て、破壊すると雌雄の性行動がどの様に変るか調べたものである。
1.雌ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果:雌ラットを去勢し不確縫線核または大縫線核を高周波破壊しサイラスチックチュ-ブをもちいてestradiolー17β(E_2)を投与した。E_2投与2日後から5日間行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雌ラットは強い性行動を示し、また、勧誘行動の開始も早かった。大縫線核破壊は影響がなかった。
2.雄ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果とPCPA投与効果:雄ラットを去勢し、不確縫線核または大縫線核を高周波破壊し、サイラスチックチュ-ブをもちいて、tesotosteroneを投与した。その後1週間毎に3回行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雄ラットは、性行動が低下し、特に挿入回数、射精回数は少なかった。大縫線核破壊は影響がなかった。また、不確縫線核は性行動を抑制していると考えられるセロトニンを神経伝達物質とするニュ-ロンを多く含むので、破壊により性行動が低下した雄ラットにセロトニンの合成阻害剤であるPCPAを投与するとある程度の回復が見られた。
このように延髄の不確縫線核およびその周辺は雌ラットでは性行動を抑制しており、雄ラットでは性行動を促進している事が明かとなった。また、雄ラットにおいて、セロトニン合成阻害剤であるPCPAは不確縫線核以外の縫線核に作用して性行動発現を促進する可能性が示唆された。

【研究種目】一般研究(C)

【研究期間】1988 - 1990

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)