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脳を含む神経系の機能とエネルギー獲得機構の研究
脳はその機能を営むために大量のエネルギーを消費している。当講座では，エネルギーを得るための基質を脳まで運ぶ循環機能はどのように調節されているのか，また，神経細胞とそれを支持 するグリア細胞がどのような仕組みで基質を取り込むのか，さらに，基質のエネルギー代謝過程で発生する有害な活性酸素種から神経細胞はいかに守られているのかを研究している。
脳はその機能を営むために大量のエネルギーを消費している。当講座では，エネルギーを得るための基質を脳まで運ぶ循環機能はどのように調節されているのか，また，神経細胞とそれを支持 するグリア細胞がどのような仕組みで基質を取り込むのか，さらに，基質のエネルギー代謝過程で発生する有害な活性酸素種から神経細胞はいかに守られているのかを研究している。
- 小脳による循環調節機構の研究
- ラット脳切片のエネルギー代謝のリン核磁気共鳴法（31P-NMR）
による解析
灌流停止による虚血－再灌流 モデルや高［K+］灌流液による脱分極モデルを用いて，水素ガスやフルクトース1，6-ビスリン酸，CV-159などの脳保護作用に関する研究を行っている。応用として，ガンマ線の脳定位照射（ガンマナイフ®）後のラットの行動解析と31P-NMRによるエネルギー代謝に関する解析を組み合わせた研究を学外機関と共同して進めている。 - 活性酸素種による神経細胞傷害に対する防御機構の電子スピン共鳴法（ESR）による研究；その応用として，外傷性てんかんモデル動物を使用した活性酸素種による脳機能障害の予防法に関する研究
Function of the nervous system and
the mechanism of energy metabolism
The nervous system consumes a large amount of energy for the regulation of various functions in the living body. In our research programs, we focus on the following three major topics in the energy metabolism of the brain: supply of the energy substrates to the brain by the circulatory system, transportation and utilization of the energy substrates by neurons and glial cells, and protection of neurons from reactive oxygen species produced in the energy metabolism.
The nervous system consumes a large amount of energy for the regulation of various functions in the living body. In our research programs, we focus on the following three major topics in the energy metabolism of the brain: supply of the energy substrates to the brain by the circulatory system, transportation and utilization of the energy substrates by neurons and glial cells, and protection of neurons from reactive oxygen species produced in the energy metabolism.
- We study the role of the cerebellum in the regulation of the circulation and other autonomic functions.
- Energy metabolism of brain is studied by observing the high-energy phosphate levels in rat brain slices using 31P nuclear magnetic resonance (31P-NMR) spectroscopy. 31PNMR is applied to investigate neuroprotective effects of agents such as hydrogen gas, fructose 1,6-diphosphate and CV-159 using ischemia- reperfusion and/or depolarization models. Behavioral analysis is combined with 31P-NMR study to examine effects of gamma-ray irradiation by Gamma Knife® on rat brain as a collaborative study with facilities outside the campus.
- The defense mechanism against neuronal membrane damage by reactive oxygen species is investigated by electron spin resonance (ESR) spectroscopy. In particular, we endeavor to understand the mechanism of the prevention of brain dysfunctions induced by reactive oxygen species using an animal model of post-traumatic epilepsy.
