マイクロダイアリシス法による走運動ストレス時の海馬内乳酸動態

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本研究では、我々が開発した走運動ストレスモデルを用い、LTを境とした種々の速度による走運動時に血中乳酸値を測定するとともに、新たに改良された脳内マイクロダイアリシス法を駆使し、短期記憶やストレス適応に重要な役割を演ずるといわれる海馬のアンモン角のCA3領域の微量乳酸濃度をリアルタイムでモニターすることにより、運動時の脳内乳酸の動態やその生理的意義という新たな研究課題の開拓をめざすことを目的とした.実験1:種々のストレス(尾をつまむ,水浸,拘束など)を施し,その際の海馬内乳酸濃度の変化を検討した.その結果,水浸拘束ストレス,ならびに侵害ストレスとなるTail pinchにより海馬内乳酸濃度は有意に増加した.これには,繰り返し刺激による慣れが見られた.実験2:予め決定されたLT速度(2週間のラットで20m/min)を境として,その前後の速度,10m/min,20m/minそして30m/minで3回30分走行させ,その際の変化をみることを目的とした.今回の実験では,手術の影響もあり,一週間程度の走行学習ではラットをLT以上で安定して走らせることはできなかった.そこで,今回は,LT以下の速度において,速度依存性を調べた.速度は,5,10,15m/minの速度で10分ずつ走らせるという漸増速度法を用いた.その結果,海馬内乳酸は速度依存性に有意な増加を示すことが明らかとなった.さらに,15m/minの固定速度で30分走らせたところ,有意な海馬内乳酸の増加が認められた.15m/minの速度は,これまでの研究で血中乳酸の有意な増加がみられない速度であることを確認している.これらのことから,本研究の結果は,世界で初めて,海馬内の乳酸が走運動の速度依存性に増加することを示したといえる.最近の他の研究で,脳内乳酸はグリア由来で神経活動を反映することが報じられている.すなわち,LT以下という低強度でも学習・記憶に関与する海馬の神経活動は増加することが示唆された.