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Neuron type-specific synaptic connections and projections of the central circadian clock

Research Project

Project/Area Number 22K20738
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0802:Biomedical structure and function and related fields
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

MATSUI Ayako  金沢大学, 総合技術部(医), 技術職員 (20961717)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords概日リズム / 視交叉上核 / 体内時計 / 局所神経ネットワーク / シナプス / シナプス結合 / 神経ネットワーク
Outline of Research at the Start

中枢概日時計・視交叉上核(SCN)は、複数のタイプのニューロンで構築される神経ネットワークである。本研究では、これまでの研究で得られた、各種ニューロンタイプ特異的Cre発現マウス・tTA発現マウスと、Cre依存的AAVベクター・tTA依存的AAVベクターを組み合わせて、SCN内のシナプス接続パターン、およびSCN外への投射パターンを、ニューロンタイプ毎に明らかにする。このアプローチにより、SCN神経ネットワーク概日リズムを発振するメカニズムや、睡眠など様々な生体機能を制御する神経経路を理解するための、有力な手がかりが得られる。

Outline of Final Research Achievements

The central circadian clock of the suprachiasmatic nucleus (SCN) is a neural network constructed of multiple types of neurons. However, the synaptic connection patterns within the SCN between different SCN neuron types and the projection patterns within the brain of each SCN neuron type are largely unknown. In this study, we addressed these issues using a combination of various genetically engineered mice and viral vectors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

睡眠に問題を抱える日本人は5人に1人に上る。シフトワークや生活習慣の乱れは様々な疾患・健康障害 のリスクを著しく増大する。本研究により、SCN神経ネットワーク概日リズムを発振するメカニズムや、睡眠など様々な生体機能を制御する神経経路を理解するための、有力な手がかりが得られる。さらには、SCNニューロンを人為操作して中枢時計を整調する技術など、概日リズム変調に関連する疾患・健康障害への効果的な対処法の発明につながると期待できる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

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

  • [Journal Article] In vivo recording of suprachiasmatic nucleus dynamics reveals a dominant role of arginine vasopressin neurons in circadian pacesetting2023

    • Author(s)
      Tsuno Yusuke、Peng Yubo、Horike Shin-ichi、Wang Mohan、Matsui Ayako、Yamagata Kanato、Sugiyama Mizuki、Nakamura Takahiro J.、Daikoku Takiko、Maejima Takashi、Mieda Michihiro
    • Journal Title

      PLOS Biology

      Volume: 21 Issue: 8 Pages: e3002281-e3002281

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3002281

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell type-specific genetic manipulation and impaired circadian rhythms in ViptTA knock-in mice2022

    • Author(s)
      Peng Y, Tsuno Y, Matsui A, Hiraoka Y, Tanaka K, Horike S, Daikoku T, Mieda M
    • Journal Title

      Front Physiol

      Volume: 13 Pages: 895633-895633

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.895633

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Paraventricular hypothalamic vasopressin neurons induce self-grooming in mice2022

    • Author(s)
      Islam Md Tarikul、Maejima Takashi、Matsui Ayako、Mieda Michihiro
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 47-47

    • DOI

      10.1186/s13041-022-00932-9

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vasopressin neurons in the paraventricular hypothalamus promote wakefulness via lateral hypothalamic orexin neurons2022

    • Author(s)
      Islam Md Tarikul、Rumpf Florian、Tsuno Yusuke、Kodani Shota、Sakurai Takeshi、Matsui Ayako、Maejima Takashi、Mieda Michihiro
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 32 Issue: 18 Pages: 3871-3885

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.07.020

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 神経細胞種特異的ノックアウトマウスを用いた視交叉上核概日リズムのin vivo解析2023

    • Author(s)
      津野 祐輔、彭 雨波、堀家 慎一、王 墨涵、松井 綾子、山形 要人、杉山 瑞輝、中村 孝博、大黒 多希子、前島 隆司、三枝 理博
    • Organizer
      日本睡眠学会/日本時間生物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Histological and behavioral characterization of Vip-tTA knock-in mice2022

    • Author(s)
      Peng Y, Tsuno Y, Matsui A, Hiraoka Y, Tanaka K, Horike SI, Daikoku T, Mieda M.
    • Organizer
      第29回日本時間生物学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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