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生理学2教室




教授宮本 修
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講師氷見 直之
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助教岡部 直彦
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助教丸山 恵美
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 生体機能とそのメカニズムを解明する学問である生理学は医学・医療の基礎であり、医学生にとって生理学を理解することは必須である。さらに、身体の機能は構造と密接に関連しており、生理学の理解のためには各臓器の構造も理解しておく必要がある。
 生理学では1年生と2年生を対象に講義と実習を行う。1年生では「人体の構造と機能」で臓器毎に解剖学と生理学が融合した形で講義が行われるが、2年生では1年生で学習した知識を基にして、恒常性維持のための身体の動的な変化を細胞間や臓器間の連携を中心に講義する。これらの講義の内、生理学2は細胞生理と神経生理(感覚生理を含む)の範囲を担当する。我々の身体は膨大な外界の情報を知覚系で受け取り、その入力が中枢神経で処理されて、最終的に筋や腺における出力となる。また、ある場合にはその情報が脳に記憶される。脳には約1,000億個の神経細胞があり、この神経細胞が複雑にネットワークを形成して情報を処理している。この入出力系において情報がどのように伝わり、処理され、出力されるのかについて、分子・細胞レベルから個体レベルにわたって講義していく。
 実習では、神経と感覚の項目を生理学2が担当するが、講義で学んだことを実習によって確かめ理解を深めてもらうことを期待している。加えて、実習レポートの作成技術についても習得する。
 「中枢神経疾患における病態生理」と「神経系における情報処理機構」を2大テーマとして研究を行っている。現在進行中のテーマとして以下のものがある。
  • 1) 中枢神経疾患における神経細胞死とその治療法の開発
     脳血管障害や脊髄損傷などの疾患モデル動物を作製して、病態時の神経細胞障害の機序とその再生について、組織学や生化学などの手法を用いて検討している。さらにこれらの神経疾患に対して、鼻粘膜由来の幹細胞移植、新規薬剤、電気刺激などを使った新しい治療法について検討している。
  • 2) うつ病に対する電気けいれん療法の作用機構の解明
     電気けいれん療法の作用機構解明のために、うつ病モデル動物を作製して電気刺激によるけいれんを与えた後の脳内の組織学的および生化学的変化を調べている。特に細胞内情報伝達系の一つであるCa2+に焦点を当てて、カルモジュリンやリアノジン受容体などのCa2+関連たんぱく質の変化について検討している。
  • 3) 脳梗塞後の急性期リハビリによる認知機能回復と機構の解明
     脳血管へのマイクロスフェア注入によって多発性脳梗塞モデルを作成し、急性期のリハビリによる学習機能回復とそのメカニズムについて調べている。
  • 4) 脳障害後の神経ネットワークリモデリングの分子機構の解明
     脳梗塞モデル作製後、大脳皮質運動野の前肢領域の変化を脳内微少刺激法によって解析し、神経ネットワークリモデリングの制御メカニズムを解明する。さらに神経機能の回復改善を図るためにリハビリテーションや薬剤投与を行い、神経ネットワークリモデリングへの影響について検討している。
  • 5) シナプス伝達可塑性とCa2+誘起性Ca2+遊離(CICR)の関与
     シナプス伝達増強をもたらす要因として神経終末におけるリアノジン受容体におけるCICR機構が大きな役割を演じていることを見いだし、その生理的な機序をカエルの骨格筋を用いて電気生理学的に追求している。

○自己点検・評価と課題
 新カリキュラムとなり、1年生から解剖学と共に生理学の講義が始まっている。そのため、生物学の基礎知識がない学生に対しても理解できるように、生理学で用いる専門用語から丁寧に説明するようにした。2年生の生理学の講義では1年生の講義内容を踏まえて、分子レベルから臓器・個体レベルにわたって、我々の身体がどのようなメカニズムで恒常性を保っており、そのために身体各臓器間がどのように関連しながら作用しているのかをしっかりと教育していく必要がある。このことが、臨床医学における各疾患の病態生理を理解するための基礎となる。例えば循環器疾患では心血管系だけではなく自律神経系や内分泌系などの病態も考慮しなければ、本質的な診断や治療を行うことはできない。そこで、講義では臓器間を結ぶ人体生理のダイナミクスを教えるように努めた。一方、学習方法の面では、レノンシステムを用いたチーム基盤型学習授業(TBL)を取り入れた。TBLは、学生にあらかじめ指示した範囲の予習をさせ、小グループでお互いに議論しながら課題を解答していくという能動学習の一つであり、この効果については今後検証していく必要がある。
 研究は教授以下、講師1名、助教2名、研究補助員1名の体制で進めており、昨年度は5件の学会発表と5件の論文投稿を行うことができた。このうち、1件の論文が国際誌に受理され、4件については修正中あるいはエディターからの回答待ちの状況である。共同研究に関しては、学内では脳卒中医学教室と脳卒中後のリハビリテーションの作用機構について研究を行った。また、学外では香川大学医学部や徳島文理大学薬学部と脳血管障害モデル動物に対する新規治療薬の効果についての研究を行った。

 ほとんどの学生が将来臨床医を目指していることから、生理学の授業では知識の詰め込みではなく、病態生理の理解のための生理学的思考を学生に身に付けさせることが重要である。加えて、最近の国家試験では単なる知識ではなく疾患の病態生理に基づいた症状や検査・治療法の選択などについて問う出題が多くなっており、考える学問である生理学の重要性が益々増しているように思われる。1年生では解剖学教室と一緒に臓器毎の講義を行っているが、2年生の講義では臓器間の関連に重点を置いた講義をする必要があると考えている。そのためには、講義のテーマ毎に症例を呈示して、そこから派生する生理学的事項について具体的に学習させていくようにする。さらに、2年生の授業の一部にレノンシステムを用いたTBLを今年度も引き続き行っていく。TBLの学習効果については学生による授業評価や講義末試験の成績の推移などによって今後検証していく予定である。TBLの有効性が確認されれば、1年生の講義でも一部導入して授業の教育効果を高めたいと考えている。
 研究の面では、昨年度と同様に毎週水曜日に教室員各人の実験データを持ち回りで報告させ、教室内でよく議論し研究の方向性を適宜修正していくことにしている。今年度は脳卒中医学教室からの大学院生が大学院を修了する年度であり、現在投稿中の博士論文の受理を目指している。また、整形外科学教室出身の大学院生が今年度新たに加わり、脊髄損傷後の神経再生の機構解明とその促進を研究テーマとして、研究の方向性の決定と実験モデルの確立を行う。今年度も他教室との共同研究や各研究センターなど、学内外の人的・物的資源を最大限に有効活用して研究の効率化と活性化を図り、学会発表や論文投稿につなげたいと考えている。さらに、教室のホームページを充実させ魅力ある内容にすることで外部からのアクセスを促進し、我々の研究成果を社会に還元したいと考えている。
 〒701-0192 岡山県倉敷市松島577 川崎医科大学 TEL086-462-1111

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