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中毒・依存症研究

  • Orange Science
  • 6月23日
  • 読了時間: 16分

中毒・依存症研究

中毒・依存症研究


前臨床依存症研究は、依存症を引き起こす脳のメカニズム、遺伝的要因、環境要因の複雑な相互作用を解明することを目的としています。


依存症類似行動（薬物自己投与、条件付けられた場所嗜好、離脱反応など）を研究するために、多様な前臨床動物モデル（げっ歯類、非ヒト霊長類）が使用されています。これらのモデルは、渇望、再発、離脱など、人間の依存症の側面を模擬するのに役立ち、潜在的な治療介入の試験に不可欠です。


emka TECHNOLOGIES社のデジタルテレメトリーシステムは、依存症が脳活動と生理的反応に与える影響をリアルタイムで高解像度で測定します。最大32匹の単独飼育または群飼育の被験者において、生理的エンドポイントをワイヤレスで同時にモニタリングでき、オプションで同期した動画も提供可能です。また、以下の機能を提供します：



EEG

オピオイド離脱中の神経変化を理解し、治療が脳活動に与える影響を評価するため。


EMG

オピオイドは深刻な筋弛緩と鎮静を引き起こす可能性があります。オピオイド離脱中、個人は筋痙攣、震え、または過活動などの身体症状を経験することがあります。EMGは、前臨床モデルにおいて筋弛緩の程度と運動症状を定量化するために研究者に役立ちます。


ECG

オピオイドは心拍数を低下させる（徐脈を引き起こす）または心拍数を増加させる（離脱中に頻脈を引き起こす）ことで、循環器系に影響を及ぼします。ECGモニタリングは、オピオイドによる心機能抑制の程度、離脱症状の重症度、およびオピオイド依存症や離脱の治療に用いられる薬剤の心血管安全性を評価するのに役立ちます。


活動

前臨床依存モデルにおいて、活動の変化は薬物探索行動を明らかにし、オピオイド依存症と再発のメカニズムを理解する上で役立ちます。オピオイドの使用は、用量や依存度によって鎮静または過活動を引き起こす可能性があります。離脱時には、運動活動増加、不安、不眠が頻繁に観察されます。これらの活動変化をモニタリングすることで、離脱の重症度を評価し、症状緩和を目的とした治療の効果を評価できます。


体温

オピオイドは体温調節を乱し、体温低下による低体温症を引き起こすことがあります。離脱時には、高体温、発汗、寒気などが頻繁に起こります。体温の変化をモニタリングすることは、離脱の重症度を評価し、自律神経機能の安定化を目的とした治療の効果を評価するのに役立ちます。


呼吸パターン

オピオイドは呼吸抑制を引き起こすことが多く、低酸素症、昏睡、または死亡につながる可能性があります。呼吸のモニタリングは、オピオイドによる呼吸抑制の理解と、治療や解毒剤の効果を評価するために重要です。離脱期間中、過呼吸などの呼吸変化が発生し、これらの変化を追跡することは、オピオイドの欠如に対する身体の反応を評価し、離脱症状を緩和するための介入を導くのに役立ちます。





easyTEL+デジタルテレメトリー



インプラント

easyTEL+ 植込み型テレメトリーは、小型および大型動物において複数の生体電位、温度、活動量、呼吸数を測定可能です。また、全身プレチスモグラフィーと組み合わせることで、心肺機能の測定にも利用できます。


植込み型テレメトリーは、長期的な依存症研究を可能にし、長期的な薬物曝露と離脱に伴う神経生物学的、行動的、生理学的変化を解明するのに役立ちます。




再利用可能なテレメータ

easyTEL+RP 再利用可能なテレメータは、最大4つの低ノイズ生体電位（皮質または穿刺型EEG、EMG、ECG、EOG）および200g以上のげっ歯類の活動を測定できます。また、全身プレチスモグラフィーと組み合わせて心肺機能測定にも使用可能です。


大型動物では、テレメータの外科的埋め込みなしで神経学的変化と活動変化を収集します。被験者は、ジャケットやヘルメットに収納された外部送信機と、頭皮に配置された表面電極を装着します。


外部送信機は、被験者、コホート、研究間で再利用可能であり、大規模な被験者プールを要する行動研究の初期費用を削減します。当社の送信機のカスタム設計（電極、電極線、極性）と、ユーザーが設定可能なサンプリングレート、解像度、ゲインを組み合わせることで、ユーザーは多様な研究設計オプションを利用できます。交換可能なバッテリーは、連続記録で最大150時間持続します。










vivoFlow+


げっ歯類用全身プレチスモグラフィー

全身プレチスモグラフィーは、意識のある被験者の呼吸パターンを連続的かつ非侵襲的に評価する手法です。呼吸数、推定潮汐量、分時換気量、無呼吸や深呼吸などのイベントの測定は、被験者の呼吸駆動と行動に関する貴重な洞察を提供します。プレチスモグラフィーは、薬物投与による意識のある呼吸行動の変化を評価する理想的なアプローチを提供します。


スウィベルタワーの使用により、研究者は被験者に薬剤を投与し、その結果生じる呼吸の変化（頻度、潮式呼吸量、分時換気量、流量など）を容易かつリアルタイムでモニタリングできます。このアプローチは、自動質量流量コントローラーを使用することでガスチャレンジと組み合わせることもでき、オピオイド投与の文脈における呼吸制御の評価に追加の刺激を提供します。


全身プレチスモグラフィーとデジタルテレメトリーは、同期化されたプラットフォーム上で組み合わせることで、呼吸と神経学的データの同時解析が可能です。




論文






easySYNC


データ取得と行動追跡ソフトウェアのインターフェース

easySYNCデバイスは、行動研究において特に有用です。これは、Noldus EthoVision行動追跡ソフトウェアがemkaのIOX2データ取得ソフトウェアを外部からトリガーできるようにするためです。


動物の行動、運動、活動の追跡と分析はEthoVisionで行われ、emkaのeasyTEL+またはeasyTEL+RPの無線テレメトリシステムから同期された生理データはIOXデータ収集ソフトウェアで収集されます。


* トランジスタ・トランジスタ論理









中毒・依存症研究


中毒・依存症研究とは、「薬物、アルコール、ニコチン、ギャンブル、インターネット、ゲーム、性行動」など、人間の行動や神経活動に強く影響を及ぼす刺激に対して、制御困難な使用・行動が繰り返される現象（＝依存症）の発症・進展メカニズム、およびその予防・治療法について科学的に探究する研究分野です。



依存症の定義

  • 精神疾患の一種であり、WHOやDSM-5（精神障害の診断と統計マニュアル）でも診断基準が定められています。

  • 「報酬刺激（快感）」を得るための行動が、脳の報酬系回路に影響を及ぼし、自発的な制御が困難になる状態。


中毒と依存の違い（一般的な使い分け）


中毒（Intoxication）

  • ある物質による急性の有害作用

  • 薬物、アルコールなど


依存症（Addiction / Dependence）

  • 慢性的な使用と制御不能な欲求

  • 薬物、行動、アルコールなど



中毒・依存症研究の主な領域


1. 基礎研究

  • 対象：ラットやマウスなどの動物実験、神経細胞・脳切片

  • 目的：脳内の神経伝達系（特にドーパミン系、GABA系、グルタミン酸系など）の変化を明らかにする


2. 臨床研究

  • 対象：依存症患者、脳画像（fMRI、PET）、心理テスト

  • 目的：診断指標、重症度分類、治療介入の効果検証など


3. 疫学研究

  • 対象：人口調査、アンケートデータ、行政データ

  • 目的：依存症の発症率、リスク因子、地域・年齢による違いの分析


4. 社会・行動科学的研究

  • 対象：ギャンブル、SNS、ゲーム、買い物などの行動嗜癖（行動依存）

  • 目的：現代社会における新型依存の実態把握と対応策の立案



応用分野

  • 依存症治療薬の開発（例：抗渇望薬、抗不安薬など）

  • 認知行動療法（CBT）など心理的アプローチの評価

  • リハビリ・回復支援モデル（例：12ステップ、ピアサポート）



よく使われる動物モデルの例

  • 自発薬物自己投与モデル（rat/mouse）

  • 条件性場所選好（CPP）

  • 慢性ストレスモデル

  • 断薬後の再発モデル



中毒・依存症研究は神経科学、精神医学、心理学、薬理学、社会学など学際的なアプローチが重要とされる分野です。



中毒・依存症研究の目的

中毒・依存症研究の目的は、大きく以下の5つに整理できます。



① 発症メカニズムの解明

  • なぜ人は依存に陥るのか？

  • どのようにして一時的な使用が慢性的な依存症になるのか？

  • 脳内の報酬系（特にドーパミン系）や、前頭前野の制御機構の変化を明らかにする。

目的：依存症の本質的な理解と、疾患としての位置づけの確立。



② 予防のためのリスク要因の特定

  • 遺伝的素因、発達歴、家庭環境、トラウマ、ストレス耐性などの因子を特定する。

  • 早期介入が可能になるよう、ハイリスク群のスクリーニング方法を開発する。

目的：依存症を未然に防ぐ社会的・教育的な戦略の構築。



③ 治療法・支援法の開発と改善

  • 薬物治療（例：抗渇望薬、抗うつ薬）の効果や副作用の評価。

  • 認知行動療法（CBT）、動機づけ面接（MI）、集団療法、ピアサポートなどの心理社会的アプローチの科学的評価。

目的：再発率を下げ、回復を支える治療体系を確立する。



④ 社会的影響・制度設計への貢献

  • 依存症による犯罪、家庭崩壊、医療費増大などの社会的コストを明らかにし、政策提言へつなげる。

  • 医療・福祉・司法・教育の連携モデルを構築する。

目的：依存症に苦しむ人が孤立せずに回復できる社会の実現。



⑤ 新型依存（行動嗜癖）への対応

  • ゲーム依存、SNS依存、ギャンブル依存、ポルノ依存など、物質を伴わない依存症（行動依存）への理解と対応。

  • デジタル社会における新しい依存症リスクに科学的に対処する。

目的：時代の変化に即した柔軟かつ実効的な対応策を作る。



補足：依存症研究の究極的な目的

「意志の力」ではなく、「治療と支援で回復可能な疾患である」という理解を社会に浸透させること。



中毒・依存症の研究分野

中毒・依存症研究は、非常に学際的な分野であり、さまざまな専門領域で行われています。以下に主な分野と、それぞれの視点・研究手法を整理します。



【1】神経科学・脳科学（Neuroscience / Neurobiology）

  • 目的：依存症が脳内でどのように形成されるかを明らかにする。

  • 研究対象：中枢神経系、神経伝達物質（特にドーパミン、グルタミン酸、GABAなど）、シナプス可塑性、神経回路。

  • 手法：

    • ラット・マウスによる薬物自己投与実験

    • 脳スライスや細胞レベルでの電気生理学的解析

    • オプトジェネティクス、カルシウムイメージングなど



【2】薬理学（Pharmacology）

  • 目的：依存を引き起こす薬物の作用機序、治療薬の開発。

  • 研究対象：薬物（アルコール、ニコチン、大麻、コカイン、覚醒剤など）の作用・代謝・依存性。

  • 手法：

    • 投与量と行動の関係分析

    • 抗依存薬（例：ナルトレキソン、ブプレノルフィン）の評価

    • 薬物の耐性・感作・離脱症状の解析



【3】精神医学・臨床心理学（Psychiatry / Clinical Psychology）

  • 目的：依存症を精神疾患として理解し、治療法を開発。

  • 研究対象：依存症患者の症状、併存疾患（うつ、不安障害など）、再発要因。

  • 手法：

    • DSM-5/ICDによる診断

    • 精神療法（認知行動療法、動機づけ面接など）の臨床試験

    • fMRIやPETなどの脳画像研究



【4】遺伝学・分子生物学（Genetics / Molecular Biology）

  • 目的：依存症のなりやすさに関与する遺伝的要因を探る。

  • 研究対象：ドーパミン受容体遺伝子（例：DRD2）、代謝酵素、エピジェネティクス。

  • 手法：

    • ヒトやモデル動物の遺伝子解析

    • SNP解析、GWAS（全ゲノム関連解析）

    • ノックアウトマウスの使用



【5】疫学・公衆衛生学（Epidemiology / Public Health）

  • 目的：依存症の発生率・関連要因・社会的影響を明らかにする。

  • 研究対象：地域差、年齢・性差、社会経済的要因と依存症の関連。

  • 手法：

    • 大規模アンケート調査

    • 縦断的コホート研究

    • 行動分析と統計モデリング



【6】社会学・教育学・倫理学（Sociology / Education / Ethics）

  • 目的：依存症の社会的背景、スティグマ、回復支援のあり方を探る。

  • 研究対象：家庭・学校・職場・法制度・メディアなど。

  • 手法：

    • インタビュー、参与観察

    • 法政策の比較研究

    • 回復者コミュニティ（AA、NAなど）の研究



【7】法医学・司法精神医学（Forensic Psychiatry / Legal Studies）

  • 目的：依存と犯罪の関連、治療的司法の可能性の検討。

  • 研究対象：薬物使用歴と犯罪、医療観察制度、再犯リスク。

  • 手法：

    • 裁判記録や受刑者の精神鑑定データの分析

    • 司法施設での介入効果の評価



補足：研究は横断的に行われる

たとえば、「薬物依存の再発予測因子の研究」では次のように複数分野が連携します：

  • 神経科学：脳の報酬系の変化

  • 心理学：衝動性やストレス反応

  • 公衆衛生学：社会的支援ネットワークの有無

  • 臨床医学：治療歴・再発歴の評価



中毒・依存症研究のアプリケーション例

中毒・依存症研究の成果は、医療・福祉・教育・司法・政策など幅広い分野に応用されています。以下に代表的な例をいくつか挙げます。



【1. 治療薬の開発と臨床応用】

例：

  • アルコール依存症治療薬：

    • ナルトレキソン（渇望を抑制）

    • アカンプロサート（離脱症状の軽減）

  • オピオイド依存症治療薬：

    • ブプレノルフィン、メサドン（代替療法）

  • ニコチン依存症：

    • バレニクリン（禁煙補助薬）

依存性薬物の神経作用機序の解明に基づいた薬剤開発が可能になっています。



【2. 認知行動療法（CBT）など心理社会的支援の開発】

例：

  • 動機づけ面接（Motivational Interviewing）： → 依存症患者の「治りたい気持ち」を引き出す支援法

  • 認知行動療法（CBT）： → 薬物やギャンブルなどへの自動思考やトリガー行動を修正する技法

  • マインドフルネス、ACT（アクセプタンス＆コミットメント・セラピー）

心理学的研究に基づいて再発防止支援が体系化されています。



【3. 予防教育と早期介入プログラム】

例：

  • 小中高校向けの薬物乱用防止教育プログラム

  • ハイリスク青少年への早期介入プロトコル（SBIRT）

  • ゲーム・SNS依存のリスク啓発と対策指導（デジタル市民教育）

疫学研究や行動科学に基づいて、予防重視の政策が設計されています。



【4. リハビリ・回復支援プログラムの設計】

例：

  • 12ステップ・プログラム（AA・NAなど）

  • 地域密着型の回復支援施設（リカバリーハウス）

  • ピアサポート：当事者同士の支援活動

  • ジョブトレーニングや就労支援

回復モデル（Recovery Model）を重視し、依存症は長期的に支援されるべき疾患と位置づけられています。



【5. 司法・矯正分野での応用】

例：

  • 薬物使用者に対する治療的司法（Drug Court）

  • 少年非行や再犯リスクの評価と対応

  • 医療観察法に基づく依存症者の精神鑑定・治療命令制度

司法精神医学や犯罪学的視点から、治療と法の統合的アプローチが進んでいます。



【6. 社会政策・法制度への反映】

例：

  • 薬物使用の非犯罪化と治療重視政策

  • 依存症対策基本法や支援計画の策定

  • ギャンブル依存対策（依存対策基金、相談窓口、自己排除制度など）

社会学・公衆衛生学・倫理学の知見が制度設計や啓発活動に生かされています。



【7. 新型依存症（行動嗜癖）対策】

例：

  • ゲーム障害（Gaming Disorder）：WHOにより疾病分類化

  • SNS依存・スマホ依存への対策アプリやネット使用時間管理ツールの開発

  • インターネット依存クリニック（特に若年層向け）

従来の物質依存とは異なる視点で行動依存の科学的理解と対処が進んでいます。



アプリケーション例は多分野にまたがる

中毒・依存症研究は「個人の脳の問題」だけでなく、「社会の対応能力」に直結する研究であり、医療、教育、司法、福祉、政策、技術開発などに応用が広がっています。



emka TECHNOLOGIES 小動物用テレメトリー easyTELシリーズ


マウス用テレメトリー easyTELは完全に埋め込み可能なテレメトリー・遠隔測定システムで、意識下で自由に動く体重20g以上の小型被験体から生理学データを送信します。前臨床研究で使用することを目的としたeasyTEL-Sサイズのインプラントはマウスに最適で、生体電位（ECG、EEG、EMG、EOG）*、体温、活動を継続的に記録する能力を提供します。


ラット用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能なデジタルテレメトリー・遠隔測定システムで、意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスで使用することを目的としたeasyTEL+インプラントは、ラットのような200gを超えるげっ歯類に最適です。さまざまなモデルで、生体電位（ECG*、EEG*、EMG*、EOG*）、血圧（動脈圧および/または左心室圧）、呼吸数**、体温、加速度を連続的に記録できます。

 

オレンジサイエンスはemka TECHNOLOGIESの日本総代理店です。日本では唯一emka TECHNOLOGIES社と取引できる窓口となっております。日本国内で展開される様々な研究プロジェクトを支え、研究者の皆様がより効果的かつ効率的に研究を進められるよう、迅速で専門的なサポートを提供しています。


*心電図(ECG)、脳波(EEG)、筋電図(EMG)、眼電図(EOG)

**胸膜または血圧または横隔膜EMGに由来します。



easyTEL＋S マウス用テレメトリー



マウス用テレメトリー easyTEL＋Sは完全に埋め込み可能なテレメトリー・遠隔測定システムで、意識下で自由に動く約20gまでの小動物から生理学データを送信します。

 

前臨床研究で使用することを目的としたeasyTEL＋Sのインプラントはマウスに最適で、生体電位（ECG、EEG、EMG、EOG）*、体温、活動を継続的に記録する能力を提供します。




easyTEL+ラット用テレメトリー

ラット用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能なデジタルテレメトリー・遠隔測定システムで、意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。


前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスで使用することを目的としたeasyTEL+インプラントは、ラットのような200gを超えるげっ歯類に最適です。






easyTEL+ 大型動物用テレメトリー


大型動物用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能な大型動物用デジタルテレメトリーシステムです。


意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。遠隔で管理・設定することができます。


前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスでの使用を想定したeasyTEL+インプラントは、1kgを超える大型動物に最適です。












emka TECHNOLOGIES


emka TECHNOLOGIES社は、1992年にフランスで設立され、当初は、アイソレーテッドオーガンバスやランゲンドルフ灌流装置を開発、製造しており、2000年には非侵襲性のテレメトリーをリリース、2014年には、SCIREQ社（カナダ）をグループに入れることにより、呼吸器研究用機器を製品ポートフォリオに加え、幅広い分野の機器を、世界の研究者の方々に提供しています。

 

オレンジサイエンスはemka TECHNOLOGIESの日本総代理店です。日本では唯一emka TECHNOLOGIES社と取引できる窓口となっております。日本国内で展開される様々な研究プロジェクトを支え、研究者の皆様がより効果的かつ効率的に研究を進められるよう、迅速で専門的なサポートを提供しています。




​​主な製品

  • マウス・ラット用テレメトリー

  • ジャケットテレメトリー

  • オーガンバス

  • ランゲンドルフ






主な製品

  • マウス・ラット肺機能測定装置

  • マウス・ラット呼吸測定装置

  • 吸入暴露装置

  • ​細胞暴露装置





その他の製品



Precisionary ビブラトーム（振動式ミクロトーム）

組織切片作製



Precisionary ビブラトームは細胞や組織の切片を特許取得済みの圧縮技術によりビビリなしで作製し、急性組織上の多くの生存細胞を維持します。肺機能を解析した後、肺を取り出しスライスしたり、肺1つから複数の組織サンプルを取得することが可能です。

  • 従来のビブラトームの5倍の速さで切開し、ブレードを組織に当てる時間を短縮し、より良い切開を実現

  • Auto Zero-Zテクノロジーにより、Z軸のたわみを1 µm未満に低減

  • 高周波振動メカニズムにより、ビビリマークを低減または除去

  • 持ち運びに便利な軽量設計

  • 完全自動化：切開＋厚み調整

  • 360度のアガロース包埋により、切断プロセス中に組織を安定化






Etaluma Lumascope

インキュベーター内で使用できる３色蛍光ライブセルイメージング蛍光顕微鏡





EtalumaのLumascope（ルマスコープ）は、優れた感度、解像度、ゼロピクセルシフトを備えた、半導体光学の新しいコンセプトで設計された、倒立型小型蛍光顕微鏡です。日々顕微鏡を使用する科学者によって考案、設計され、そのコンセプトデザインにより、インキュベーター、ドラフトチャンバーなどの限られたスペースの中で使用でき、幅広いラボウエアでのライブセルイメージングを可能にします。

多点観察モデル、定点観察モデルがあり、様々な観察シーンに対応できます。













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