睡眠-覚醒調節機構におけるドーパミン神経系の役割を解明する

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ドーパミンは覚醒に関与する神経伝達物質であると考えられているが、その詳細な脳内メカニズムを検討した研究は少ない。睡眠覚醒調節機構におけるドーパミン神経系の役割を検討するために、マイクロダイアリシス法による脳内局所(前頭前野、線条体、視床下部)のドーパミン分泌変動と、ポリグラフ測定による睡眠覚醒パラメータの測定とを同時に行い、単位時間当たりの睡眠パラメータ量とドーパミン分泌量との相関関係を検討することを実験の目的とした。ドーパミン測定のためのマイクロダイアリシスの測定間隔は、何通りかの予備実験の結果から、20分に設定した。結果として、活動期(暗期)に分泌が増加し、休息期(暗期)に低下するという明確な日内変動を大脳皮質や線条体で確認した。さらに休息期に断眠負荷(3時間)を行うと、ドーパミン分泌が活動期と同じ程度まで上昇した。睡眠覚醒パラメータの変動とドーパミン分泌の変動の関係を詳しく調べるため、ドーパミン測定の時間間隔をもっと短くすることを試みたが、技術的に難しい面があるため、現在も実験条件を検討中である。これまでのところ前頭葉皮質において、20分のマイクロダイアリシス測定間隔でも、単位時間当たりのドーパミン分泌が覚醒の量と正の相関関係を示すことが分かっている。これらの結果から、覚醒の発現にはドーパミン分泌が重要な役割を果たすと考えられる。今後の課題としては、睡眠覚醒パラメータだけでなく動物の活動量がドーパミン分泌に及ぼす影響についても検討するために、ドーパミン分泌、ポリグラフ測定に加えて、活動量の同時モニターも行い、ドーパミン分泌-覚醒量-活動量の3者の関係についての詳しい検討も行っていきたい。