植物由來環(huán)境化學(xué)因子

植物由來環(huán)境化學(xué)因子の

高次脳機(jī)能に及ぼす影響九州工業(yè)大學(xué)大學(xué)院生命體工學(xué)研究科脳情報(bào)専攻高次脳機(jī)能講座認(rèn)知神経科學(xué)分野粟生修司（AouShuji）認(rèn)知神経科學(xué)みどりの香り

緑葉が放つみどりの香りは葉緑體膜の脂質(zhì)から作られ、動(dòng)物にとって必須脂肪酸であるαリノレン酸やリノール酸がリポキシゲナーゼで分解されてできる炭素?cái)?shù)６のアルコール４種およびアルデヒド４種の異性體の集団の総稱。cis-3-hexenol（青葉アルコール）およびtrans-2-hexenal（青葉アルデヒド）がさわやかでフレッシュな葉や野菜のニオイの中心的な成分である。(3Z)-Hexenol(Leafalcohol)(3E)-Hexenol(2E)-Hexenoln-HexanolOHOHOHCHO(3Z)-Hexenal(3E)-Hexenal(2E)-Hexenal(Leafaldehyde)n-HexanalCHOCHOCHOOHみどりの香りの生理作用１）植物：外敵の侵入に対する防御と警報(bào)（畑中1988）他感物質(zhì)（アレロパシー）（藤井ら1999）２）昆蟲：（畑中1988） 摂食誘発（カイコ）、交尾誘発（ヤママユ） 脫皮促進(jìn)因子（アカエグリハ）、 通信?警報(bào)?攻撃フェロモン（アリ） 保護(hù)色（アゲハチョウ）、悪臭物質(zhì)（カメムシ）３）哺乳類 ヤギ摂食抑作用(Dohietal1997)

ラットストレス応答抑制作用(山岡ら1998,1999)４）ヒト 官能試験による評(píng)価とその化學(xué)構(gòu)造との相関 (Hatanakaetal1992;佐野ら1999） 鎮(zhèn)靜作用／P300抑制作用（菅野ら1996） 鎮(zhèn)痛作用（粟生ら2000）「ヒトは何故にみどりの香りで

リフレッシュされるのか！」

ー神経生理學(xué)的アプローチーみどりの香りの「リフレッシュ作用」とはどのような生理作用か？どこでどのようにして発生するのか？身體および脳で何が起こっているのか？「リフレッシュ」元?dú)荬貜?fù)すること。精神的?身體的疲労感が消え、新鮮でさわやかな気分になること?？爝mになる→快感、報(bào)酬感を誘発する。鋭敏で活発になる→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇する。精神的にくつろぐ→不安?心配がなくなる。身體的にくつろぐ→身體的苦痛がなくなる。方法生理機(jī)能リフレッシュ効果高架プラス迷路試験不安尺度試験顔スケールオープンフィールド試験情動(dòng)（不安?心配）感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能身體的にくつろぐか？→苦痛が減弱するか？精神的にくつろぐか？→不安が減弱するか？ラットヒトホットプレート試験侵害受容単純反応時(shí)間選択反応時(shí)間接近行動(dòng)10cm線分法嗜好性鋭敏?活発になるか？→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇するか？快適になるか？→快感を誘発するか？アナルゲジーメーターみどりの香り嗜好性0102030405060快不快中性%花の香り(25)木の香り(12)みどりの香り(8)植物の香りに対する嗜好性N=45N=683418165.02±1.37(SD)10cm線分法0：非常に不快?10：非常に快ラットのニオイ嗜好性みどりの香りみどりの香り溶剤溶剤ニオイ容器への接近行動(dòng)を平均距離で評(píng)価0％0.0003%0.003%0.03%0.3%50203040みどりの香り溶剤ニオイ容器からの平均距離(cm)ラットのみどりの香り嗜好性

N=12みどりの香りみどりの香り溶剤溶剤ニオイ容器への接近行動(dòng)を滯在時(shí)間で評(píng)価快適性の評(píng)価：ニオイ嗜好性みどりの香り0255075100125150175200225近接ゾーン滯在時(shí)間.0003.003.03.3%0みどりの香り溶剤みどりの香りへの嗜好性は認(rèn)められないsecLong-Evans生理機(jī)能リフレッシュ効果高架プラス迷路試験不安尺度試験顔スケールオープンフィールド試験情動(dòng)（不安?心配）感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能身體的にくつろぐか？→苦痛が減弱するか？精神的にくつろぐか？→不安が減弱するか？ラットヒトホットプレート試験侵害受容単純反応時(shí)間選択反応時(shí)間嗜好性鋭敏?活発になるか？→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇するか？快適になるか？→快感を誘発するか？アナルゲジーメーター中性中性＋ー0みどりの香りは単純反応時(shí)間に影響を及ぼさない女子男子全員msec300320340360380NSNSNS19みどりの

5

416

1420香り＋ー＋ー0500540580620660みどりの香りは選択反応時(shí)間に影響を及ぼさない＋ー

女子男子全員msec1922

みどりの香り♂畫像♀畫像＋ー

＋ー

＋ー

＋ー

＋ー

♂畫像♀畫像♂畫像♀畫像5555141714171922NSNSNSNSNSNS活動(dòng)性の評(píng)価：オープンフィールド試験中央にオブジェクトを置いた囲い（オープンフィールド）の中にねずみを入れると、ねずみは動(dòng)き回り、立ち上がったり、オブジェクトに近づいたりする。古典的で簡便な行動(dòng)実験である。測定時(shí)間：１０分間測定項(xiàng)目：総移動(dòng)距離立ち上がった回?cái)?shù)中央部進(jìn)入回?cái)?shù)中央部滯在時(shí)間みどりの香りはオープンフィールド試験において活動(dòng)性や探索行動(dòng)に影響を及ぼさない(Wistar)

00総移動(dòng)距離(cm)動(dòng)いていた時(shí)間(sec)雄雌0%0.03%0%0.03%0%0.03%0%0.03%3000100020003001002001212121112121211200010030010201212121112121211立上がった回?cái)?shù)立上がっていた時(shí)間(sec)雄雌総移動(dòng)距離05001000150020002500300035004000移動(dòng)速度02468101214161805101520253035中央エリア進(jìn)入回?cái)?shù)最高移動(dòng)速度020406080100120140160みどりの香りはオープンフィールド試験において活動(dòng)性や探索行動(dòng)に影響を及ぼさない(Long-Evans)みどりの香り-+みどりの香り-+cm/seccmcm/sec生理機(jī)能リフレッシュ効果高架プラス迷路試験不安尺度試験顔スケール情動(dòng)（不安?心配）感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能身體的にくつろぐか？→苦痛が減弱するか？精神的にくつろぐか？→不安が減弱するか？ラットヒトホットプレート試験侵害受容嗜好性鋭敏?活発になるか？→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇するか？快適になるか？→快感を誘発するか？アナルゲジーメーター変化なし変化なし中性中性顔スケール不安尺度試験自己評(píng)定質(zhì)問表（STAI)情動(dòng)の評(píng)価X-I型今この瞬間に自分をどう感じているか１．気持ちが落ち著いている。２．安心感がある３．緊張している???????２０．快適な気分であるX-II型普段自分をどう感じているか２１．快適な気分になる２２．疲れやすい。２３．泣きたいような気持ちになる???????４０．この頃気になっている出來事を．．．．．(1)ほとんどない、(2)ときどきある(3)しばしばある、(4)しょっちゅうある顔スケール089101103540455055STAI1STAI2心拍05560657075＋ーみどりの香りは情動(dòng)に影響を及ぼさない不安みどりの香りNSNSNSNS自律系喜-哀＋ー＋ー＋ー4848484841424215不安情動(dòng)の評(píng)価：高架プラス迷路試験壁で囲まれているclosedarm

と壁のないopenarmの中央交差部にねずみを置き、行動(dòng)を観察する。不安が強(qiáng)いとopenarmの方には行かず、closedarmに留まる。測定時(shí)間：５分間測定項(xiàng)目：オープンアーム滯在時(shí)間進(jìn)入回?cái)?shù)その他closedarmopenarmみどりの香りは高架プラス迷路試験において不安レベルに影響を及ぼさない(Wistar)雄雌0%0.03%0%0.03%0%0.03%0%0.03%オープンアーム進(jìn)入時(shí)間(sec)0812430010204056665666オープンアーム進(jìn)入回?cái)?shù)雄雌みどりの香りは高架プラス迷路試験において不安レベルに影響を及ぼさない(Long-Evans)覗き込み回?cái)?shù)0246覗き込み時(shí)間024681012みどりの香り+-sec

オープンアーム進(jìn)入回?cái)?shù)02468100オープンアーム進(jìn)入時(shí)間1020304050みどりの香り+-sec生理機(jī)能リフレッシュ効果変化なし変化なし変化なし情動(dòng)（不安?心配）感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能身體的にくつろぐか？→苦痛が減弱するか？精神的にくつろぐか？→不安が減弱するか？ラットヒトホットプレート試験侵害受容変化なし中性中性嗜好性鋭敏?活発になるか？→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇するか？快適になるか？→快感を誘発するか？アナルゲジーメーター+-+-+-+-+-+-68101214花の香りとみどりの香りは痛覚閾値を上げる0**NSNS*NS男性(18)女性(7)

花の香りみどりの香り

木の香り男性(56)女性(14)男性(35)女性(4)0102030溶剤(2E)-Hexenal24*Paw-licklatency(sec)24青葉アルデヒドはホットプレートテストで鎮(zhèn)痛作用を示す生理機(jī)能リフレッシュ効果NoNoNo情動(dòng)（不安↓）感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能↑身體的疲労?苦痛消失精神的疲労?不安解消ラットヒトYes侵害受容↓NoNoNo嗜好性↑感覚運(yùn)動(dòng)反応性?活動(dòng)性促進(jìn)快適感誘発まとめ

Yes強(qiáng)制水泳（15分）みどりの香りまたは溶剤（５分間曝露）オープンフィールド（10分）強(qiáng)制水泳後の活動(dòng)抑制に及ぼすみどりの香りの効果総移動(dòng)量0100200300400500600700800中央エリア進(jìn)入回?cái)?shù)012345678移動(dòng)速度02468最高移動(dòng)速度051015202530みどりの香りは強(qiáng)制水泳後の活動(dòng)低下（疲労）を軽減し、活動(dòng)性を上げる

(Wistar)みどりの香り+-+P<0.05P<0.05P<0.005P<0.1-cm/seccm/seccmみどりの香りWistarrats(集団飼育)LongEvansrats(隔離１週間)侵入者試験(Intrudertest)ニオイ嗅ぎ行動(dòng)闘爭行動(dòng)侵入者への動(dòng)き(10min)みどりの香りはIntrudertestにおいて侵入者への警戒行動(dòng)や闘爭行動(dòng)を抑制する(Long-Evans)侵入者を嗅いでいる時(shí)間050100150200250secP<0.1侵入者を嗅ぐ回?cái)?shù)010203040P<0.005闘爭時(shí)間02468101214みどりの香り-+sec侵入者への移動(dòng)速度00.40.81.21.6-+cm/secみどりの香り生理機(jī)能リフレッシュ効果情動(dòng)高架プラス迷路試験感覚運(yùn)動(dòng)機(jī)能オープンフィールド試験身體的にくつろぐか？→疲労が軽減するか？

苦痛が軽減するか？精神的にくつろぐか？→不安が減弱するか？Long-EvansWistarストレス耐性強(qiáng)制水泳Intruder侵害受容No嗜好性接近行動(dòng)鋭敏?活発になるか？→感覚運(yùn)動(dòng)反応性や活動(dòng)性が上昇するか？快適になるか？→快感を誘発するか？まとめ

YesNoNoNoNoNoYesヒトNoNoNoYes嗅上皮嗅結(jié)節(jié)海馬視床視床下部梨狀皮質(zhì)扁桃體內(nèi)嗅皮質(zhì)前頭眼窩野前頭皮質(zhì)識(shí)別情動(dòng)好みホメオスタシス?生體防御嗅覚系からホメオスタシス?生體防御系への神経経路侵害刺激ストレス刺激みどりの香り嗅球?qū)澱栅撙嗓辘蜗悚?/p>

ストレスストレス＋みどりの香り***

Fos蛋白陽性細(xì)胞數(shù)／切片120100806040200みどりの香りは拘束ストレスで誘発される視床下部室傍核Fos発現(xiàn)を抑制する（山岡ら1999）0204060オレンジバナナボルネオールムスクGSGISGSGISGSGISGSGIS％興奮性反応抑制性反応サル視床下部外側(cè)野ブドウ糖感受性(GS)ニューロンは非感受性(GIS)ニューロンに比べ植物の香りによく反応する

反応率TMAGSGIS植物の香り非植物の香りブドウ糖モルヒネグルタミン酸尾部ピンチ陰嚢50℃熱刺激+5030+1015-5+30ブドウ糖+301510モルヒネ+5尾部ピンチ尾部ピンチモルヒネ+5+5+5Na+Na++10尾部ピンチナロキソン+10発火頻度／秒1分1分151010A5.6A4.9ABナロキソン+10視床下部外側(cè)野ブドウ糖感受性ニューロンの侵害受容モルヒネの効果抑制興奮無変化↓36*20↑010→1310↓034↑007→01287*ブドウ糖感受性

ニューロン

(n=52)

ブドウ糖非感受性ニューロン(n=113)侵害刺激に対する応答視床下部外側(cè)野へのブドウ糖、オピオイド、侵害刺激の収束森林浴1)ヒト 鎮(zhèn)靜作用（緊張、怒り、抑欝、混亂の低下；CNV振幅↓）2)ヒト活気／快適感↑、作