運動が海馬機能を増強するメカニズムの統合的解明：動物からヒトへの橋渡し研究

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本研究課題では、誰もが意欲的に継続可能な低強度運動が海馬を刺激し記憶を増強させるメカニズムを、青斑核 (LC) ―海馬ドーパミン (DA) 系に着目し、動物―ヒト橋渡し研究により徹底検証することで、強固な神経科学的エビデンスを有する海馬機能増強戦略として提案することを目指す。3年計画の2年目である令和4年度は、実験計画に従いプロジェクト1～3を実施した。プロジェクト1では、一過性低強度運動がLCの活動及び海馬へのDA放出を増加させる効果について投稿中である。これらの作用を抑制するDREADDや拮抗薬を用いた実験を進行中である。加えて運動時のin vivo神経活動記録のためにファイバーフォトメトリーを導入した (課題1-1)。プロジェクト2では、ヒトにおいても低強度運動中のLCの活性化が海馬機能向上に関与するかどうかを検討すべく、LCの活動動態を予測するとされる非侵襲的な指標・瞳孔径を用いて実験を推進した。低強度運動でも瞳孔径が拡張することについて論文化した (Kuwamizu et al., JPS, 2022)。また、MRIを用いた検討から、低強度運動による瞳孔径の変動とLCの統合性が相関することを確認し、その成果について投稿中である (課題2-1)。プロジェクト3では、海馬機能が低下した病態モデル動物 (PTSDモデルラットなど) に対する低強度運動介入を開始し、病態の予防・改善効果やLC-海馬DA系との関与を検討している (課題3-1)。ヒト実験では健常者からうつ傾向者をスクリーニングし、安全に運動実施するための条件を検討した (課題3-2)。