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MCH神経による睡眠時の記憶消去のメカニズム解明

Research Project

Project/Area Number 18J21663
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

伊澤 俊太郎  名古屋大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords視床下部 / 睡眠 / 記憶 / 神経伝達物質 / 神経科学 / マウス / メラニン凝集ホルモン産生神経(MCH神経) / 海馬 / 光遺伝学
Outline of Annual Research Achievements

これまで本研究課題は、メラニン凝集ホルモン産生神経(Melanin-concentrating hormone-expressing neurons: MCH神経)が、レム睡眠時特異的に記憶の忘却機能を持つことを明らかにした。しかし、MCH神経が活動に伴い放出する多様な神経伝達物質のうち、いずれの物質が記憶制御に働いているのか特定ができていなかった。また、MCH神経が興奮性、抑制性、いずれの神経伝達物質を放出するのかについても、先行研究では両方の主張があり意見が分かれていた。そこで本年度は、MCH神経がグルタミン酸作動性(興奮性)かGABA作動性(抑制性)かの検証を進めることを目指し研究を行った。
GAD67-Cre,VGAT-Cre,Vglut2-Creマウスの視床下部外側野に、アデノ随伴ウイルス(AAV)微量注射を用いてCre依存的にtdTomatoを神経核に局在発現させた。3種類位いずれのマウスにおいてもtdTomatoの発現が認められ、免疫染色によって標識したMCH神経とのマージの有無を観察した。結果、VGAT-CreマウスではMCHとtdTomatoは全くマージが無かったのに対し、GAD67-Cre,Vglut2-CreマウスではMCH神経の約80%にtdTomatoが発現していた。MCH神経はGAD67を発現しGABAの合成はできるが、VGATを持たないためその放出はできず、むしろVglut2を通じたグルタミン酸放出によって興奮性の機能を持つことを示す結果である。これまでMCH神経が興奮性、抑制性かの議論が分かれていたのは、興奮性に機能するにも関わらずGAD67を発現するというトリッキーな性質を持つことが要因であったと考えられる。今後はMCH神経の放出するグルタミン酸ついて、記憶や睡眠を含めた多様な機能の解明が期待できる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] SRI International(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] レム睡眠中に活動するメラニン凝集ホルモン産生神経が海馬依存記憶の忘却を誘導する.2020

    • Author(s)
      伊澤俊太郎, 山中章弘
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92(4) Pages: 577-581

    • NAID

      40022342855

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Behavioral characteristics of 5-HT2C receptor knockout mice: Locomotor activity, anxiety-, and fear memory-related behaviors2020

    • Author(s)
      Nebuka Mao、Ohmura Yu、Izawa Shuntaro、Bouchekioua Youcef、Nishitani Naoya、Yoshida Takayuki、Yoshioka Mitsuhiro
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 379 Pages: 112394-112394

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2019.112394

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] REM sleep?active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories2019

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro、Chowdhury Srikanta、Miyazaki Toh、Mukai Yasutaka、Ono Daisuke、Inoue Ryo、Ohmura Yu、Mizoguchi Hiroyuki、Kimura Kazuhiro、Yoshioka Mitsuhiro、Terao Akira、Kilduff Thomas S.、Yamanaka Akihiro
    • Journal Title

      Science

      Volume: 365 Issue: 6459 Pages: 1308-1313

    • DOI

      10.1126/science.aax9238

    • NAID

      120006777541

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dissociating orexin-dependent and -independent functions of orexin neurons using novel Orexin-Flp knock-in mice2019

    • Author(s)
      Chowdhury Srikanta、Hung Chi Jung、Izawa Shuntaro、Inutsuka Ayumu、Kawamura Meiko、Kawashima Takashi、Bito Haruhiko、Imayoshi Itaru、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Yamanaka Akihiro
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 8 Pages: 1-25

    • DOI

      10.7554/elife.44927

    • NAID

      120006888021

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] レム睡眠中の記憶忘却を誘導する視床下部MCH神経2020

    • Author(s)
      伊澤 俊太郎
    • Organizer
      第778回獣医学研究院談話会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Hypothalamic MCH neurons contribute to forgetting of hippocampus dependent memory during REM sleep2019

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] REM sleep-active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories2019

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro
    • Organizer
      The Sleeping Brain
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 視床下部MCH神経のレム睡眠時活動による海馬依存記憶の忘却2019

    • Author(s)
      伊澤 俊太郎
    • Organizer
      第42回日本神経科学大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Memory forgetting during REM sleep by hypothalamic MCH neurons2019

    • Author(s)
      伊澤 俊太郎
    • Organizer
      第11回光操作研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Hypothalamic MCH neurons impair memory during REM sleep2018

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro
    • Organizer
      Joint symposium of 10th Optogenetics Research Conference and Second International Symposium on Brain
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 視床下部MCH神経による睡眠中の負の記憶制御2018

    • Author(s)
      伊澤俊太郎、井上 崚、Chowdhury S、向井康敬、小野大輔、山中章弘
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Hypothalamic MCH neurons impair hippocampus-dependent memory during sleep2018

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro
    • Organizer
      11th FENS Forum of Neuroscience
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Memory impairment during REM sleep by hypothalamic MCH neurons2018

    • Author(s)
      Izawa Shuntaro
    • Organizer
      CSHL Molecular Mechanisms of Neuronal Connectivity
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 実験医学2020年2月号2020

    • Author(s)
      伊澤俊太郎、山中章弘
    • Total Pages
      518
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758125284
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Book] THE LUNG perspective VOL.28 No.12020

    • Author(s)
      伊澤俊太郎、山中章弘
    • Total Pages
      75
    • Publisher
      メディカルレビュー社
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 浅い眠りで記憶が消去される仕組みを解明 ~なぜ夢は起きるとすぐに忘れてしまうのか~

    • URL

      https://www.jst.go.jp/pr/announce/20190920/index.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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