| Project/Area Number |
20K21456
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
Hayashi Yu 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 客員教授 (40525812)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 睡眠 / 毛細血管 / 脳血流 / 大脳皮質 / 血流 / マウス / うつ病 / リンパ |
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| Outline of Research at the Start |
レム睡眠（夢をよく見る睡眠）の役割はよく分かっていない。これまでの研究の多くは、神経活動やシナプス可塑性など、神経細胞に注目したものであった。本研究では、脳の脈管系に注目した独自のアプローチから、レム睡眠の全く新しい作用の発見に挑む。私たちはこれまでに、睡眠中の大脳毛細管の赤血球の動きを直接観察することに成功した。本研究ではこの技術を活かし、レム睡眠の脳血流の変動とメカニズム、さらには血管以外の脈管系の機能に及ぼす作用の解明に挑む。
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| Outline of Final Research Achievements |
The role of REM (rapid eye movement) sleep is not well understood. In this study, we attempted to uncover effects of REM sleep from approaches focusing on the vascular system of the brain. By establishing a technique to observe the microenvironment in the brain of sleeping mice, we found that during REM sleep, capillary blood flow in the cerebral cortex increases approximately twice as much as during wakefulness in various regions, and that the adenosine receptor A2A is required for this increase in blood flow. We also found that this blood flow elevation is greatly impaired in mouse models of certain diseases. In addition, we established an experimental system to test the possibility that the blood flow elevation that occurs during REM sleep may play an important role in the removal of waste products.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳の毛細血管血流は自動調節の機構により安定的なレベルに維持されると考えられているが、我々の研究から、レム睡眠中は他の睡眠覚醒状態とは大きく異なることが判明した。神経細胞の平均発火頻度は覚醒時とレム睡眠とで同程度であることから、neurovascular couplingとは異なる何らかの機構が働くと考えられる。レム睡眠の異常は様々な精神・神経疾患で見られる。本研究成果は、レム睡眠の異常がこうした疾患の悪化に寄与する可能性をも示唆する。従って、異常なレム睡眠を補正する治療は睡眠障害のみならず、精神神経疾患の予防治療の観点からも重要であると考えられ、そうした視点をもたらした点において有意義である。
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