腹外側視索前核

腹外側視索前核
VLPOは視床下部の前部に位置し、視床前野の中間核とも呼ばれる。
詳細
の一部	視索前核
識別子
頭字語	VLPOまたはIPA
ニューロネーム	3122
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

腹外側視索前核（VLPO ）は、視索前野中間核（IPA ）としても知られ、視床下部前部に位置する小さなニューロンの塊で、人間や他の動物の脳の視交叉の真上と横に位置しています。 ^{[1] [2]}脳の睡眠促進核（例： VLPO、顔面傍領域、側坐核核、外側視床下部MCHニューロン）^{[3] [4] [5] [6]は、脳幹、視床下部、基底前脳の要素を含む}上行性覚醒システムとともに、覚醒状態、睡眠、およびこれら2つの状態間の遷移を制御する相互接続された神経システムです。^{[1] [4] [5]} VLPOは睡眠中、特に非急速眼球運動睡眠（NREM睡眠）中に活性化し、^[7]主にGABAとガラニンなどの抑制性神経伝達物質を放出し、覚醒と覚醒に関与する上行性覚醒系のニューロンを抑制します。^{[1] [8]} VLPOは、上行性覚醒系のいくつかの構成要素のニューロンによって順に神経支配されます。^{[9] [10]} VLPOは、内因性の睡眠促進物質アデノシン^{[11] [12]}とプロスタグランジンD2によって活性化されます。^{[13] [14] VLPOは、覚醒を誘発する神経伝達物質}ノルエピネフリンとアセチルコリンによって覚醒中に抑制されます。^{[9] [15]}睡眠と覚醒におけるVLPOの役割、そして睡眠障害（特に不眠症やナルコレプシー）との関連は、神経科学研究の成長分野です。

上行性覚醒系に投射するVLPOのニューロンの少なくとも80％はGABA作動性（GABAを産生するニューロン）です。^{[16]ラットの} 試験管内研究では、ノルエピネフリンまたはアセチルコリンによって抑制されるVLPOの多くのニューロンは、低閾値スパイクを持つ多極性三角形の細胞であることが示されています。^[9] これらの三角形の多極性ニューロンは、VLPOの2つのサブポピュレーションに存在します。

• タイプ 1 – セロトニンによって阻害されます。
• タイプ 2 – セロトニンとアデノシンによって興奮します。

アデノシンは覚醒中に蓄積するため^{[12] [17]、} 2型細胞が睡眠誘導に役割を果たしている可能性が高い。

VLPO の残りの 3 分の 1 のニューロンはノルエピネフリンによって興奮します。その役割は不明です。

マウスでは、VLPOのガラニン作動性ニューロンはすべてノルエピネフリンによって抑制され、アデノシンによって興奮するが、セロトニンは依然としてタイプ1ニューロンとタイプ2ニューロンを区別する。^{[18] [19]}

20世紀初頭、コンスタンティン・フォン・エコノモは、前視床下部の病変を伴う脳炎を患った人間が不眠症になることに注目し、その領域が睡眠を促進する影響を持っていると提唱した。^[2] 20世紀半ばのラットとネコの動物実験では、視床下部前野と基底前脳の非常に大きな病変が不眠症を引き起こすことが確認されたが^{[20] [21]}、原因となる細胞群は特定されなかった。1996年、シェリンと同僚は、睡眠中にcFos（最近活動したニューロンによく見られるタンパク質）を発現するVLPOの細胞群が存在し、これらのニューロンには抑制性神経伝達物質GABAとガラニンが含まれていることを報告した。^{[16] [7]} これらのニューロンは正中視床下部核（MnPO）^{[22]からの入力を受け取り、}結節乳頭核（TMN）や視床下部外側核の他の構成要素、縫線核、青斑核（LC） 、脚橋核（PPT） 、外側背側被蓋核（LDT）、および腕傍核（PB）を含む上行性覚醒システムの構成要素を神経支配することがわかっています。VLPOニューロンの光遺伝学的または化学遺伝学的活性化を使用した最近の研究では、睡眠を促進することが確認されています。^[23]

VLPO ニューロンの睡眠促進効果は、覚醒系ニューロンの発火を抑制する GABA とおそらくガラニンの放出によるものと考えられています。VLPO は覚醒系の構成要素から放出される神経伝達物質、例えばアセチルコリンやノルエピネフリンによっても抑制されるため、^[9]現在の理論では、VLPO と覚醒系が「フリップフロップ」回路を形成すると提唱されています。^{[1] [2]}この電気工学用語は、相互抑制とは、回路の各構成要素がオンになると、もう一方の構成要素がオフになり、その結果、1 つの状態 (覚醒または睡眠) から別の状態への急速な遷移が生じ、遷移状態の時間が最小限に抑えられる回路を意味します。この理論は、病的状態や薬物への反応を含む、動物の覚醒-睡眠行動の多くを説明する数学モデルを作成するために使用されてきました。^{[1] [24] [25]後外側視床下部の} オレキシンニューロンは、覚醒上昇系のニューロンを増強し、覚醒状態で脳を安定させるのに役立ちます（そして、恒常的な睡眠欲求を高める統合された覚醒は、その後の睡眠中に脳を安定させるのに役立ちます）。ナルコレプシーという疾患でオレキシンニューロンが失われると、覚醒と睡眠の切り替えが不安定になり、その結果、日中に圧倒的な睡眠エピソードが発生し、夜間に睡眠からより頻繁に目覚めることになります。^[1]

哺乳類には強い概日睡眠リズムがある。哺乳類の概日リズムの「マスタークロック」は視交叉上核（SCN）である。SCNはVLPOニューロンに直接投射することはほとんどない。その代わりに、隣接する室傍下帯に強く投射し、その下帯には視床下部背内側核を支配する抑制性GABA作動性ニューロンが含まれる。^{[26] [27]} 背内側核の病変は睡眠の概日リズムをほぼ完全に排除する。背内側核のGABA作動性ニューロンはVLPOを支配し、グルタミン酸作動性ニューロンは視床下部外側部を支配する。これは、背内側核が主に活動期（ヒトの場合は日中）の覚醒を促進することを示唆している。^[26]

中間核にガラニンニューロン（げっ歯類のVLPOガラニンニューロンに相当するヒト）を多く持つ高齢のヒト患者は、睡眠の質が高く、睡眠が持続します。VLPOニューロンの数が減少すると、睡眠が断片化します（夜中に目覚める回数が増えます）。^[28]

ラットのVLPOの病変は、NREM睡眠時間が50～60％減少し、不眠症が長期化する原因となる。^[29]最近の研究では、ストレス誘発性不眠症は覚醒システムとVLPOニューロンへの入力の不均衡が原因である可能性があることが示唆されている。^[30]

多くの鎮静/催眠薬は、GABA-A 受容体に結合してその働きを強めることによって作用します。これには、エタノール、クロラール水和物、バルビツール酸などの古い薬、新しいベンゾジアゼピンや「非ベンゾジアゼピン」薬 (同じ受容体に結合するが化学構造が異なるゾルピデムなど)、さらにはプロポフォールやイソフルランなどの麻酔薬も含まれます。覚醒システムへの VLPO 入力はこの同じ受容体を使用するため、低用量のこれらの薬は基本的に VLPO を強めることによって作用し、眠気を引き起こします。動物実験では、これらの薬の鎮静用量投与後に VLPO ニューロンが cFos 活性化を示し、^[31] VLPO 病変が鎮静効果に対する抵抗性を生み出すことが示されています。^[32] ただし、手術レベルの麻酔を引き起こす高用量では、これらの薬は VLPO に依存しない、はるかに広範囲の抑制効果を持ちます。^{[33]研究では、エタノール、クロラール水和物、}プロポフォール、イソフルランなどのガス麻酔薬など、GABA-A受容体を増強する作用を持つ複数の鎮静/催眠薬を鎮静用量で投与すると、マウスのVLPOニューロンの活動が増加することが示されています。^[34]この知見は、比較的低い鎮静用量では、これらの薬剤がVLPOニューロンの発火を増強するなど、共通の作用機序を持つ可能性があることを示唆しています。しかし、外科麻酔で使用される高用量では、神経系全体のニューロンの活動を低下させます。

• ancil--1174961713（NeuroNames）