• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

低温状態での脳機能動態

Planned Research

Project AreaHibernation biology 2.0: understanding regulated hypometabolism and its function
Project/Area Number 23H04944
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

田中 和正  沖縄科学技術大学院大学, 記憶研究ユニット, 准教授 (10772650)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坪田 有沙 (平野有沙)  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60806230)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2028-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥145,080,000 (Direct Cost: ¥111,600,000、Indirect Cost: ¥33,480,000)
Fiscal Year 2025: ¥27,430,000 (Direct Cost: ¥21,100,000、Indirect Cost: ¥6,330,000)
Fiscal Year 2024: ¥27,040,000 (Direct Cost: ¥20,800,000、Indirect Cost: ¥6,240,000)
Fiscal Year 2023: ¥34,320,000 (Direct Cost: ¥26,400,000、Indirect Cost: ¥7,920,000)
Keywords冬眠 / 記憶 / 概日リズム / QIH / 海馬 / 記憶痕跡 / 視交叉上核
Outline of Research at the Start

一部の哺乳類は環境に応じて自身の体温と代謝を著しく下げる冬眠状態へと移行し、冬眠
時には行動や脳機能は抑制される。しかし、ひとたび冬眠から回復すれば完全に生体機能は
戻り、冬眠哺乳類は”冬眠前と同じ個体として”通常の生活へと戻る。このように極限まで機能が抑制された脳が分子・神経・回路レベルでどのように変化して低代謝状態に適応しているのか、さらに冬眠前と後でどのように時系列的な連続性が保たれるのか、という脳機能における拡張された恒常性の謎の解明に挑む。

Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では、冬眠および冬眠様低温・低代謝状態(QIH)において脳機能の時間的連続性がどのように担保されているのかを理解することを目的とする。マウスにおけるQIHを利用し、その記憶と概日リズム維持のメカニズムに焦点を当てる。
記憶メカニズムにおいては、計画は順調に進んでいる。QIH中の神経回路の構造変化に関しては、電子顕微鏡イメージングを用いた解析により、様々な構造的特徴を明らかにしつつある。冬眠前後の記憶エングラム操作も順調に進行しており、今年度中ないしは来年度中での論文執筆を視野に入れている。QIH中の脳神経活動を明らかにする実験においては、すでに取得したデータの解析から、QIHに特徴的な集団的活動パターンを見出しつつある。
また、分担班である平野との共同研究を通して、視床下部the suprachiasmatic nucleus (SCN)のQIH中の神経活動を記録し、その概日リズム維持機構の一端を明らかにしつつある。本プロジェクトは今年度中の論文投稿を予定しており、研究計画は当初の予想を上回った進捗をみせていると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究計画は順調に進展しており、記憶プロジェクトに関しては来年度中に、概日リズムプロジェクトに関しては今年度中に最初の論文投稿を考えている。これらの成果は3-4年目を当初は予想していたため、当初の計画以上に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

2024年度以降は現在進行中の研究の論文化を進めるとともに、新しい方向性としてアストロサイトの関与を検証するプロジェクト、新たな脳疾患モデルに対するQIHの応用を検証するプロジェクトを展開していく。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] チェコ科学アカデミー(チェコ)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Crucial role of TFAP2B in the nervous system for regulating NREM sleep2024

    • Author(s)
      Nakai Ayaka、Kashiwagi Mitsuaki、Fujiyama Tomoyuki、Iwasaki Kanako、Hirano Arisa、Funato Hiromasa、Yanagisawa Masashi、Sakurai Takeshi、Hayashi Yu
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 17 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s13041-024-01084-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Entrance-sealing behavior in the home cage: a defensive response to potential threats linked to the serotonergic system and manifestation of repetitive/stereotypic behavior in mice2024

    • Author(s)
      Horii-Hayashi Noriko、Masuda Kazuya、Kato Taika、Kobayashi Kenta、Inutsuka Ayumu、Nambu Miyu F.、Tanaka Kazumasa Z.、Inoue Koichi、Nishi Mayumi
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1-15

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2023.1289520

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Silencing dentate newborn neurons alters excitatory/inhibitory balance and impairs behavioral inhibition and flexibility2024

    • Author(s)
      Li Haowei、Tamura Risako、Hayashi Daiki、Asai Hirotaka、Koga Junya、Ando Shota、Yokota Sayumi、Kaneko Jun、Sakurai Keisuke、Sumiyoshi Akira、Yamamoto Tadashi、Hikishima Keigo、Tanaka Kazumasa Z.、McHugh Thomas J.、Hisatsune Tatsuhiro
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 10 Issue: 2

    • DOI

      10.1126/sciadv.adk4741

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aripiprazole disrupts cellular synchrony in the suprachiasmatic nucleus and enhances entrainment to environmental light?dark cycles in mice2023

    • Author(s)
      Li Ruoshi、Masuda Kosaku、Ono Daisuke、Kanbayashi Takashi、Hirano Arisa、Sakurai Takeshi
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1201137-1201137

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1201137

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Measuring body temperature of freely moving mice under an optogenetics-induced long-term hypothermic state2023

    • Author(s)
      Takahashi Tohru M.、Sakurai Takeshi、Hirano Arisa
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 102321-102321

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102321

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of circadian rhythm components in EEG/EMG data of aged mice.2023

    • Author(s)
      Masuda K, Katsuda Y, Niwa Y, Sakurai T and Hirano A
    • Journal Title

      Front. Neurosci.

      Volume: 17 Pages: 1173537-1173537

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1173537

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Singularity response reveals entrainment properties in mammalian circadian clock2023

    • Author(s)
      Masuda Kosaku、Kon Naohiro、Iizuka Kosuke、Fukada Yoshitaka、Sakurai Takeshi、Hirano Arisa
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 2819-2819

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38392-x

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structure and Function of Neuronal Circuits linking Ventrolateral Preoptic Nucleus and Lateral Hypothalamic Area.2023

    • Author(s)
      Kseniia P, Saito YC, Niwa Y, Mizuno S, Takahashi S, Hirano A, Sakurai T
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: - Issue: 22 Pages: 4075-4092

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1913-22.2023

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 冬眠様状態における脳機能ダイナミクスの解明2023

    • Author(s)
      平野有沙
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会, シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経・免疫・内分泌の連動:日常を平穏に暮らすためのヒント2023

    • Author(s)
      平野有沙
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic Nature of Memory Representation and the Hippocampal Network Revealed by the Hibernation-like State2023

    • Author(s)
      田中和正
    • Organizer
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会 合同大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2025-04-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi