心身機能連関による脳内環境変動と病態制御

点击翻译按钮获取中文摘要

脳内環境は、中枢神経細胞だけではなく、末梢神経やグリア細胞から様々な制御を受ける（総説； Ikoma and Matsui, Autonomic Nerv Sys 2022）。体調や気分次第で心の動きが変化するのは、末梢やグリア細胞からの影響があると考えられる。本研究では、末梢神経である迷走神経を求心性に刺激し、中枢脳へ刺激を送り込む方法を活用して、てんかん病態治療の新戦略を開拓。迷走神経刺激（VNS）から中枢脳機能変化へと至る道筋はグリア細胞が担うと考えられる。外部からの刺激に鋭敏に反応し、また脳内環境を強力に支配しているのは、グリア細胞だからである。本研究では、グリア細胞活動を的確に誘導し、病態制御の最適化を目指す。本研究の目的は、心身機能連関のメカニズムを明らかにすることで、心の成り立ちを全身性に理解することである。これまで、まずは、過剰興奮が引き起こされる「てんかん」をモデルとして、てんかん時の脳内環境や抗てんかん状態時の脳内環境が変化する仕組みを解明することに取り組んできた。てんかん発展にともなう脳内環境の変化を、光ファイバーフォトメトリーシステムを用いて検証した結果、脳内代謝調節を制御している視床下部のアストロサイトカルシウム増加、局所血流量増加、アストロサイトpHが酸性化することが示された（Ikoma et al., Brain 2023a）。なお、このような脳内環境変化は、てんかんのような極端な病態時だけでなく、REM睡眠時のような生理的な状態変化時にも観察されることが示された（Ikoma et al., Brain 2023b）。また、迷走神経活動を電気生理学的に記録する方法、迷走神経をオプトジェネティクスで刺激する方法、カフ電極を用いて刺激する方法なども開発。今後、迷走神経刺激による中枢グリア細胞の反応を解析し、病態制御のメカニズムを解明する。