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Analyses of the physiological effects of REM sleep focusing on depression

Research Project

Project/Area Number 20J21209
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

安垣 進之助  筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords睡眠 / マウス / うつ病 / ストレス / 遺伝学
Outline of Research at the Start

レム睡眠は、高次な脳構造をもつ動物に固有の現象であり、鮮明な夢を生じる睡眠段階として知られる。しかし、その生理的意義については、ノンレム睡眠と比べ、わかっていないことがはるかに多い。そこで、レム睡眠の機能を解明するための端緒として、うつ病に着目する。現在まで、レム睡眠がうつ病からの回復において有益なのか有害なのかについては科学的に解明されていない。本研究では、長期間のストレス曝露によるマウスのうつ病モデルを用い、人為的にレム睡眠を増減させることで、うつ様状態に及ぼされる影響を明らかにすることを目指す。また、人為的レム睡眠操作がもたらす細胞レベル・分子レベルでの変化についても解析を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

我々の睡眠は、レム(rapid eye movement: REM)睡眠とノンレム(non-REM)睡眠にわけられる。このうちレム睡眠は、高次な脳構造をもつ動物に固有の現象であり、鮮明な夢を生じる睡眠段階として知られる。しかし、その生理的作用についてはほとんどわかっていない。本研究では、レム睡眠の生理的作用を解明するための端緒としてうつ病に着目した。具体的には、①所属研究室にて開発されたレム睡眠量の操作が可能なマウスを用いて、人為的レム睡眠操作がストレス曝露下のマウスの行動にもたらす影響について検討するとともに、②人為的レム睡眠操作が細胞レベル・分子レベルでの変化をもたらすかについても解析を試みた。採用者は、前年度までに、レム睡眠増加群では、対照群と比べ、ストレス誘発性の行動表現型が異なることを明らかにした。また、ストレス誘発性の行動表現型が異なる背景には、レム睡眠増加の期間とタイミングが重要であり、さらに、レム睡眠増加の影響が記憶学習能力への影響のみでは説明しにくいことを支持するデータも得た。当該年度は、人為的レム睡眠増加がどのようにして行動表現型の違いを生み出したかを解き明かすため、レム睡眠とストレス誘発性の行動変容とをつなぐ神経基盤の解明へ迫った。具体的には、レム睡眠中に活動が高まることが知られている脳部位に対し、光遺伝学的アプローチとリアルタイム睡眠判定を合わせた手法を用いてレム睡眠特異的に介入した。現在までに、特定のタイプのニューロンへの介入により、一部の表現型に対して効果があることを示唆するデータが得られている。したがって、本研究課題の目標を一定の水準で達成したものと考えられる。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] ER proteostasis regulators cell-non-autonomously control sleep2023

    • Author(s)
      Kawano Taizo、Kashiwagi Mitsuaki、Kanuka Mika、Chen Chung-Kuan、Yasugaki Shinnosuke、Hatori Sena、Miyazaki Shinichi、Tanaka Kaeko、Fujita Hidetoshi、Nakajima Toshiro、Yanagisawa Masashi、Nakagawa Yoshimi、Hayashi Yu
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 42 Issue: 3 Pages: 112267-112267

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112267

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fully automatic REM sleep stage-specific intervention systems using single EEG in mice2023

    • Author(s)
      Koyanagi Iyo、Tezuka Taro、Yu Jiahui、Srinivasan Sakthivel、Naoi Toshie、Yasugaki Shinnosuke、Nakai Ayaka、Taniguchi Shimpei、Hayashi Yu、Nakano Yasushi、Sakaguchi Masanori
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 186 Pages: 51-58

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.10.001

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long-Term Effects of Repeated Social Defeat Stress on Brain Activity during Social Interaction in BALB/c Mice2022

    • Author(s)
      Okamura Hibiki、Yasugaki Shinnosuke、Suzuki-Abe Haruka、Arai Yoshifumi、Sakurai Katsuyasu、Yanagisawa Masashi、Takizawa Hotaka、Hayashi Yu
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: ENEURO.0068-22.2022

    • DOI

      10.1523/eneuro.0068-22.2022

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] うつ病と睡眠障害の関係性に関する研究の最前線2022

    • Author(s)
      岡村響,安垣進之助,金子杏美,林悠
    • Journal Title

      精神科Resident

      Volume: 3(3) Pages: 75-79

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 多様な動物の眠りから考える睡眠の多様性と普遍性2022

    • Author(s)
      金子杏美,安垣進之助,林悠
    • Journal Title

      学会誌「実験動物ニュース」

      Volume: 71(3) Pages: 125-129

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] NREM-REM sleep regulation2021

    • Author(s)
      Yasugaki Shinnosuke、Hayashi Yu、Lazarus Michael
    • Journal Title

      Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology

      Volume: - Pages: 128-136

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-822963-7.00229-2

    • ISBN
      9780323910941
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 環境変化やストレスに対するレム睡眠調節機構の一端の解明2021

    • Author(s)
      Liu CY、安垣進之助、林悠
    • Journal Title

      学会誌「神経科学ニュース」

      Volume: 2021 No.4 Pages: 26-28

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Copine-7 Is Required for REM Sleep Regulation Following Cage Change or Water Immersion and Restraint Stress in Mice2020

    • Author(s)
      Chih-Yao Liu, Chia-Jung Tsai, Shinnosuke Yasugaki, Nanae Nagata, Miho Morita, Ayako Isotani, Masashi Yanagisawa, and Yu Hayashi.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 14-25

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.04.002

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Investigation of the bidirectional relationship between REM sleep and stress using a mouse model of depression(レム睡眠とストレスとの双方向的な作用の検討:うつ病のマウスモデルを用いて)2023

    • Author(s)
      安垣進之助,柏木光昭,鹿糠実香,柳沢正史,林悠
    • Organizer
      日本生理学会大会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analyses of a novel mechanism of REM sleep regulation that depends on feeding condition(食事条件に依存した新規レム睡眠調節機構の解析)2023

    • Author(s)
      岡村響,谷口心平,柏木光昭,安垣進之助,鹿糠実香,柳沢正史,林悠
    • Organizer
      日本生理学会大会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyses of the anatomical and molecular bases of REM sleep deficits that accompany Parkinson’s disease(レム睡眠がパーキンソン病において異常となる解剖学的・分子的基盤の解析)2023

    • Author(s)
      金子杏美,岩瀬奏絵,柏木光昭,安垣進之助,鹿糠実香,早川慶紀,早川英規,池中建介,Aguirre Cesar,馬場孝輔,柳沢正史,大石陽,望月秀樹,尾崎遼,林悠
    • Organizer
      日本生理学会大会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会的ストレスによって引き起こされる行動変化の個体差の神経基盤の解析2022

    • Author(s)
      岡村響,安垣進之助,鈴木遥,荒井佳史,櫻井勝康,柳沢正史,滝沢穂高,林悠
    • Organizer
      大学院教育改革フォーラム2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規なレム睡眠制御細胞のトランスクリプトーム解析によるレム睡眠制御遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      金子杏美,岩瀬奏絵,柏木光昭,安垣進之助,鹿糠実香,早川慶紀,柳沢正史,大石陽,尾崎遼,林悠
    • Organizer
      NGS発生生物現場の会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The neural basis of individual differences in behavioral outcomes caused by social stress(社会的ストレスによって引き起こされる行動変化の個体差の神経基盤の解析)2022

    • Author(s)
      岡村響,安垣進之助,鈴木遥,荒井佳史,櫻井勝康,柳沢正史,滝沢穂高,林悠
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 人為的なレム睡眠増加はマウスの社会的ストレス抵抗性に影響を与えるか(Does artificially increased REM sleep affect stress resilience in mice?)2022

    • Author(s)
      安垣進之助,柏木光昭,鹿糠実香,柳沢正史,林悠
    • Organizer
      NEURO2022(第45回日本神経科学大会,第65回日本神経化学会大会,第32回日本神経回路学会大会)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of chronic social defeat stress on brain activity during social interaction in BALB/c mice using a novel semi-automated c-Fos mapping method(BALB/cマウスにおける長期間の社会的敗北ストレスがその後の社会的接触の際の脳活動へ与える影響-新規な半自動c-Fosマッピング法を用いた解析-)2022

    • Author(s)
      岡村響,安垣進之助,荒井佳史,櫻井勝康,柳沢正史,滝沢穂高,林悠
    • Organizer
      NEURO2022(第45回日本神経科学大会,第65回日本神経化学会大会,第32回日本神経回路学会大会)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the mechanism of REM sleep focusing on behavior disorders associated with Parkinson’s disease(パーキンソン病に着目したレム睡眠行動障害のメカニズムの解明)2022

    • Author(s)
      金子杏美,安垣進之助,早川英規,池中建介,Aguirre Cesar,柳沢正史,馬場孝輔,望月秀樹,林悠
    • Organizer
      NEURO2022(第45回日本神経科学大会,第65回日本神経化学会大会,第32回日本神経回路学会大会)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Exploration of a novel mechanism of sleep regulation that depends on feeding condition2022

    • Author(s)
      Okamura H, Taniguchi S, Kashiwagi M, Yasugaki S, Kanuka M, Yanagisawa M, Hayashi Y
    • Organizer
      The 11th Annual WPI-IIIS Symposium ~Deciphering the Mysteries of Instinctive Behaviors~
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of the mechanism of REM sleep with focus on Parkinson’s disease2022

    • Author(s)
      Kaneko A, Yasugaki S, Hayakawa H, Ikenaka K, Aguirre C, Yanagisawa M, Baba K, Mochizuki H, Hayashi Y
    • Organizer
      The 11th Annual WPI-IIIS Symposium ~Deciphering the Mysteries of Instinctive Behaviors~
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for genes that regulate REM sleep by transcriptome analyses of brainstem neurons2022

    • Author(s)
      Kaneko A, Iwase K, Kashiwagi M, Yasugaki S, Kanuka M, Yanagisawa M, Oishi Y, Ozaki H, Hayashi Y
    • Organizer
      Tsukuba Global Science Week 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analyses of the effect of prior social stress on brain activity during social interaction in mice using a novel semi-automated c-Fos mapping program2022

    • Author(s)
      Okamura H, Yasugaki S, Suzuki-Abe H, Arai Y, Sakurai K, Yanagisawa M, Takizawa H, Hayashi Y
    • Organizer
      JST-CREST “Opt Bio” / WPI-IIIS Joint Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Is increased REM sleep an adaptive response or an exacerbating factor in stress resilience?2022

    • Author(s)
      Yasugaki S, Kashiwagi M, Kanuka M, Yanagisawa M, Hayashi Y
    • Organizer
      JST-CREST “Opt Bio” / WPI-IIIS Joint Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of the mechanism of REM sleep behavior disorder with focus on Parkinson’s disease2022

    • Author(s)
      Kaneko A, Yasugaki S, Hayakawa H, Ikenaka K, Aguirre C, Yanagisawa M, Baba K, Mochizuki H, Hayashi Y
    • Organizer
      JST-CREST “Opt Bio” / WPI-IIIS Joint Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chronic social defeat stress affects social interaction and anxiety in BALB/c mice2021

    • Author(s)
      Okamura H, Yasugaki S, Yanagisawa M, Hayashi Y
    • Organizer
      Tsukuba Conference 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 食事に依存した新規レム睡眠制御機構の発見と解析2021

    • Author(s)
      谷口心平、柏木光昭、安垣進之助、鹿糠実香、柳沢正史、林悠
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of artificially increased REM sleep in a mouse model of depression2020

    • Author(s)
      安垣進之助、柏木光昭、鹿糠実香、宮田信吾、柳沢正史、林悠
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 睡眠学(第2版)「第1章 睡眠の動態」2020

    • Author(s)
      安垣進之助、林悠
    • Total Pages
      712
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254301205
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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