ＭＲＩを用いた覚醒中枢領域における神経基盤の解明

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本研究の目的は覚醒の中枢領域を探索する事である。脳構造変化に着目し、覚醒時における脳構造の変化を全脳探索が得意なMRIにより解析した。そして、覚醒の中枢領域の候補となる脳領域を割り出した。覚醒剤であるメタンフェタミン(MAP)をマウスに連日投与したマウスの脳体積をMRIによって解析した結果、背側線条体、側坐核、帯状皮質、前頭前野で脳体積が増加している事が分かった。側坐核は昔から睡眠や覚醒に関与している事が知られているが、背側線条体が関与している事は驚きであった。次に、詳細の構造変化を解析するため、背側線条体、側坐核、帯状皮質、前頭前野に焦点を当て、組織学解析(ゴルジ染色と免疫染色)を行った。その結果、これらの脳領域ではシナプス密度が増加している事が分かった。次に、MAP連日投与とシナプス密度増加の関係性を調べる為に、NMDA受容体のアンタゴニストを投与する事で、MAP連日投与によるシナプス密度増加が抑制できるのかを調べた。その結果、上述した脳領域でシナプス密度の増加を抑制する事ができ、MRIで観察した体積増加の要因の一つはシナプス密度変化である事が分かった。上述した4領域がMAPよる覚醒に関係する領域である事が分かった。多くの研究から側坐核が覚醒に関与する事は知られていたが、背側線条体、帯状皮質、前頭前野が関与する事を発見する事が出来た。今後は、これらの脳領域に着目し、覚醒の研究を進めて行く。