コリン作動性神経の睡眠覚醒調節および記憶への生理機能の解明
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19J15425
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宮崎 杜夫 名古屋大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 光遺伝学 / コリン作動性神経 |
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| Outline of Research at the Start |
記憶には大脳皮質と大脳辺縁系の海馬が重要であることが分かっている。一方、睡眠が記憶の貯蔵や忘却に関わっていると考えられているが、そのメカニズムはよく分かっていない。海馬に投射している主な神経細胞には、前脳基底部の内側中隔や垂直対角帯のコリン作動性神経が含まれる。これまでに、研究代表者は、コリン作動性神経の活動記録に成功し、これらの神経が覚醒とレム睡眠時において活動していることを突き止めているため、レム睡眠時に海馬で何らかの役割を有していることが想定された。そこで、ファイバーレス光遺伝学を用いて、このコリン作動性神経の活動を覚醒時もしくはレム睡眠時特異的に操作し、記憶への関与を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
光遺伝学を用いた睡眠覚醒段階依存的な神経活動抑制により、覚醒時における光抑制においてのみ記憶の向上が見られた。しかし、ノンレム睡眠やレム睡眠ではコントロール群と比べて変化がなかった。また、同様に光遺伝学による記憶の獲得、固定、保持、想起時それぞれにおいて中核帯コリン作動性神経の活動を抑制すると、獲得時の抑制では記憶の低下、保持・固定時では向上がみられたが、想起では影響がなかった。次に、中核帯コリン作動性神経の活動と記憶に重要である海馬神経活動の関係を、化学遺伝学を用いた中核帯コリン作動性神経の活性化が海馬神経活動に及ぼす影響をシリコンプローブを用いて検討した。中核帯コリン作動性神経の活性化は記憶の固定や想起に重要とされる神経活動 sharp wave rippleの発生を強く抑制することがわかった。しかし一方で、記憶の獲得に重要とされるシータ波は増加していた。新規物体認知試験においても同様で、記憶の固定が行われているホームケージ時に中核帯コリン作動性神経を活性化させると、sharp wave rippleが減弱しシータ波が増加していた。そして、in situ hybridizationを用いて作動性マーカーを染色したところ、この中核帯コリン作動性神経のほとんどがアセチルコリンのみを生成していることを示唆することができた。この研究により、中核帯コリン作動性神経は記憶の獲得と固定や想起のための海馬神経活動を制御していたことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
