Elucidation of the mechanism and significance of dynamic cerebral blood flow control during REM sleep
| Project/Area Number |
22KF0048
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| Project/Area Number (Other) |
21F21109 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
林 悠 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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TSAI CHIA-JUNG 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 睡眠 / マウス / 皮質血流 |
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| Outline of Research at the Start |
レム睡眠の役割は大きな謎である。これまでのレム睡眠の研究は、その多くが神経活動やシナプス可塑性など、ニューロンに注目したものであった。脳の循環系に注目することで、全く新しい観点からレム睡眠の意義を明らかにできる可能性がある。我々はレム睡眠中に脳血流が大幅に上昇すること、そして、関与する分子経路の一端も明らかにした。そこで本研究では、レム睡眠中の脳血流上昇のメカニズムとその意義の解明を目指す。その際には認知症など睡眠や脳血流の異常を生じやすい疾患に注目する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、マウスにおいて、レム睡眠（急速眼球運動睡眠）中に大脳皮質の広範な領域で毛細血管の血流が大きく上昇することを見出している。本研究において、今年度は、そのメカニズムを解明するにあたり、これまでに、特定のGタンパク質共役型受容体（GPCR）が関与することを発見したことを踏まえて、研究を進めた。まず、当該GPCRが発生過程で機能するのか、それとも成体期に機能するかを検討するために、当該GPCRの作動薬を成体期に投与し、睡眠中の大脳皮質の毛細血管血流への影響を二光子励起顕微鏡を用いて調べた。その結果、毛細血管血流が亢進することが判明した。従って、当該GPCRは成体期に働き、レム睡眠中に起こる血管拡張そのものに直接かかわっている可能性が示唆された。また、レム睡眠中の大脳皮質の血流上昇が起こることがどのような生理的意義を持つかについても調査を開始した。毛細血管血流が栄養の供給や老廃物の除去に重要である可能性を踏まえ、こうした機能の低下に由来する可能性のあるいくつかの精神・神経疾患に注目し、それぞれのモデルマウスにおける大脳皮質の毛細血管血流を観測した。その結果、特定の精神・神経疾患のモデルマウスにおいて、レム睡眠中の毛細血管血流が対照群とは異なることが判明した。なお、これまでに得られていた研究成果の一部について、国際的な科学誌で発表した（Tsai et al., Cell Reports, DOI 10.1016/j.celrep.2021.109558, 2021）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りに研究を進めることができた。また、研究成果について科学誌に発表することもできた。以上から、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに研究が進んでいることを踏まえて、引き続き、研究計画に則って研究を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
