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Importance of lateral hypothalamic neurotensinergic neurons in wake maintenance

Research Project

Project/Area Number 19K16296
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Naganuma Fumito  東北医科薬科大学, 医学部, 助教 (80780519)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsニューロテンシン / 視床下部 / 睡眠覚醒 / 光遺伝学的手法 / ファイバーフォトメトリー / オプトジェネティクス / in vivo カルシウムイメージング
Outline of Research at the Start

先行研究により、視床下部ニューロテンシン神経系の興奮は、マウスにおいて強力に覚醒を誘発すること、およびノンレム睡眠から覚醒への遷移を引き起こすことが明らかになった。さらに、ニューロテンシン神経は、睡眠覚醒に重要とされる様々な脳部位にその神経線維を投射していることが分かった。これらのことから、視床下部ニューロテンシン神経系は、各投射先睡眠覚醒関連ニューロンの活動を制御し、睡眠覚醒を調節している可能性が考えられた。そこで本研究では、in vivoカルシウムイメージングと、オプトジェネティクスの手法を導入し、睡眠覚醒下における視床下部ニューロテンシン神経の活動と、各投射先神経系との機能的連関性を検討する。

Outline of Final Research Achievements

The optical stimulation of neurotensinergic neurons in lateral hypothalamus (Nts-LH) during NREM sleep strongly promoted arousal in mice. In addition, in vivo calcium imaging elucidated that neuronal activity of Nts-LH was high during wakefulness compared with during sleep. These results indicated that Nts-LH is important for wake maintenance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Nts-LHが強力な覚醒作用を持つことは本研究により初めて明らかにされた。これに加え、Nts-LHは腹側被蓋核や結節乳頭核などの覚醒に重要なモノアミン神経系が神経核を有する脳部位に強く投射していることが明らかになっている。そのため、Nts-LHを中心とする覚醒調節機構の全容解明は、睡眠覚醒を司る神経基盤の理解に大きく貢献する可能性がある。将来的には睡眠障害の病態の理解や新規治療標的の開発につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Organic Cation Transporters in Brain Histamine Clearance: Physiological and Psychiatric Implications2021

    • Author(s)
      Naganuma Fumito、Yoshikawa Takeo
    • Journal Title

      Handbook of Experimental Pharmacology

      Volume: 2021 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1007/164_2021_447

    • ISBN
      9783030829834, 9783030829841
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sleep-Wake Control by Melanin-Concentrating Hormone (MCH) Neurons: a Review of Recent Findings2020

    • Author(s)
      Bandaru Sathyajit S.、Khanday Mudasir A.、Ibrahim Nazifa、Naganuma Fumito、Vetrivelan Ramalingam
    • Journal Title

      Current Neurology and Neuroscience Reports

      Volume: 20 Issue: 12 Pages: 55-55

    • DOI

      10.1007/s11910-020-01075-x

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chronic brain histamine depletion in adult mice induced depression-like behaviours and impaired sleep-wake cycle2020

    • Author(s)
      Yamada Yo、Yoshikawa Takeo、Naganuma Fumito、Kikkawa Takako、Osumi Noriko、Yanai Kazuhiko
    • Journal Title

      Neuropharmacology

      Volume: 175 Pages: 108179-108179

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2020.108179

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histamine H1 receptor on astrocytes and neurons controls distinct aspects of mouse behaviour2019

    • Author(s)
      Karpati Aniko、Yoshikawa Takeo、Naganuma Fumito、Matsuzawa Takuro、Kitano Haruna、Yamada Yo、Yokoyama Mariko、Futatsugi Akira、Mikoshiba Katsuhiko、Yanai Kazuhiko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 16451-16451

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52623-6

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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