The neural mechanism underlying mild intensity exercise induced hippocampal plasticity: implication of the dopaminergic system

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運動が海馬を刺激し、記憶を高めることが報告されて以来 (van Praag et al., 1999; Erickson et al., 2011など)、多くの動物・ヒト研究からその有益性が明らかになり、認知症対策の有力候補としても注目されている。一方、その脳内作用機序は未だ曖昧で、医科学的エビデンスに決定打はない。私どもの研究室は低ストレスと継続性の観点から低強度運動に着目し、神経可塑性や記憶の促進に最適な運動条件であることを初めて明らかとして (Soya et al., 2007; Inoue et al., 2015など)、そのメカニズム解明を推進している。私は低強度運動による海馬機能向上効果の神経メカニズムにドーパミン (DA) の関与を想定し、この仮説の徹底検証を本研究の目的とした。最終年度である令和４年度はDAが低強度運動による海馬機能向上に重要であるかを検討すべく、海馬が司る空間記憶を評価する物体位置認識試験 (Object Location Task: OLT) の確立を行った。OLTは新規なものを好む齧歯類の特性を利用した試験で、２つの物体を提示した後 (Encoding)、片方を新しい位置に移動させて再度提示し (Test)、移動された物体への探索時間を記憶パフォーマンスとして評価する。先行研究をもとに実験条件を設定し、Long Evansラットを用いて、Encodingの後に低強度運動を課すと、24時間後に実施されるTestでの記憶パフォーマンスが向上することを明らかにした。海馬DAが空間記憶の保持に重要な役割を果たすことから、低強度運動によるOLT成績の向上には運動によって増加する海馬DAの関与が想定される。今後、受容体拮抗薬や遺伝学的手法によるDA受容体・神経の抑制を用いることで、この仮説を詳細に検討することができる。