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広島大学医学雑誌 52 巻 4/5/6 号
2004-12-28 発行
ラット網膜電図の概日リズム及び制御機構
Circadian Rhythm of the Electroretinogram and the Control System in Rats
大塚 博比古
Abstract
網膜電図(electroretinogram, ERG)解析は,視機能評価の指標の一つとしてしばしば用いられる手法であるが,ERGの概日リズムの詳細については殆ど知られていない。本研究では,ERGの概日リズムが常暗条件(DD)下で自由継続するか否かを調べた。また,視交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)を破壊したラットを用いて,自発行動リズムの制御機構であるSCNとERGの概日リズムの関連について検討した。実験は,ERG記録用電極をSCNを破壊した雄性Jcl:Wistarラットあるいは無処置のラットの眼球内に埋め込み,ERGを解析した。ERGは12時間照明周期(LD)下で無麻酔・無拘束下に4時間毎に48時間記録し,そのa波及びb波の振幅を計測した。その後,無処置ラットはDD下で飼育し,DD開始61,85,97及び117日後に各個体のERGを無麻酔・無拘束下で4時間毎に48時間記録した。また,飼育ケージ内に取り付けた赤外線センサーを用いて自発運動量を記録し,ERGの概日リズムとの比較を行った。その結果,無処置ラットでは,いずれの測定日にもERGのa波及びb波の振幅の変化におよそ24時間周期の概日リズムが認められ,LD下だけでなくDD下で長期間飼育した場合でもERGに概日リズムが存在することが確認された。a波及びb波の振幅のリズムは各DDの記録日で頂点位相がシフトし,24.50時間周期の自由継続がみられた。自発運動量においても同様な概日リズム及び24.50時間周期の自由継続がみられ,自発運動リズムの位相はERGリズムの位相と個体毎に一致していた。一方,SCN破壊ラットでは,LDにおけるERG及び自発運動リズムが消失していた。以上より,ラット網膜の光に対する反応性は長期DD下においてもLD下と同様に概日リズムを示し,かつ自由継続することが判明した。このリズムは自発運動...
Abstract
Circadian rhythm in the electroretinogram (ERG) in continuous darkness (DD) over a long period were examined to find whether a free-running rhythm in retinal function exists in rats and if the rhythm is related to the circadian control system in the suprachiasmatic nucleus (SCN) in SCN lesioned rats. ERGs were recorded every 4 hours over 48 hours under a 12-hour light/dark cycle (LD) in SCN non-lesioned or lesioned rats, and on days 61, 85, 97 and 117 in DD in SCN non-lesioned rats. Locomotor activities were examined concurrently to compare the rhythms in the ERG. The amplitudes of the a- and b-waves changed in a circadian fashion in both LD and DD in the SCN non-lesioned rats. The acrophases shifted for every measurement in DD. The mean free-running period in the ERG and locomotor activity rhythms were 24.50 hours. However, no circadian rhythm was observed in the ERG or locomotor activity in the SCN lesioned rats. These results indicated that a circadian rhythm exists in the rat retinal function, in which the rhythm free-runs with the same periodicity as that for locomotor activity, and a circadian rhythm for retinal function was confirmed to be associated with the SCN.
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著者キーワード
Electroretinogram (ERG)
Suprachiasmatic nucleus (SCN)
Circadian rhythm
Free-run
Rat
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