2020 Fiscal Year Annual Research Report
動機付けおよび強化学習に関与する分子・神経基盤の解明
| Project Area | Creation and Promotion of the Will-Dynamics |
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| Project/Area Number |
16H06401
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
桜井 武 筑波大学, 医学医療系, 教授 (60251055)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 意志力 / 休眠 / 覚醒 / 大脳辺縁系 / オレキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経ペプチドQRFPは、その遺伝子欠損にて暗期前半の覚醒量が減りうつ様行動が増えることから、意志力にも関与する可能性が高いと考え、QRFPニューロンの操作を行うべくQRFP遺伝子にCreをノックインしたマウスを作成し、QRFPニューロンを特異的に興奮させたところ、マウスに長時間にわたる無活動状態を誘導することが明らかになった。この機能は、活動の制御を考える上でも重要であると考え、解析を行った。この状態では室温に近い値まで体温が低下し、酸素消費量も大幅に低くなっていた。この状態を誘導するのは視索前野の一部、前腹側脳室周囲核に局在するQRFPニューロンであり、背内側核にグルタミン酸作動性の投射を行うことにより冬眠様の低代謝状態を惹起することを明らかにした。また、腹側被蓋野から扁桃体腹側基底部に投射しているドーパミンニューロンがノンレム睡眠からレム睡眠に移行する際に興奮し、レム睡眠をトリガーすることを見出した。この系はカタプレキシーの発動にも関与していた。さらにレム睡眠時の筋弛緩機構を詳細に明らかにするため、腰髄前角の運動ニューロンに出力するグリシン作動性ニューロンのみを標識し、このニューロンの軸索投射を探索し、体性運動ニューロンに限局した出力を持つニューロン群を同定した。これらのニューロン群への信号の入力源を探索すると下背外側被蓋核（SLD）からグルタミン酸作動性入力を受けていることが明らかになった。この経路を阻害すると、レム睡眠中に、筋活動と四肢体幹の運動が生じ、レム睡眠行動障害様の異常を呈した。この神経回路はカタプレキシーの筋脱力時にも共通して働いていることを明らかにした。また、オレキシン受容体のモノアミンニューロン特異的ノックアウトマウスを用いて、背側縫線核のセロトニンニューロンや青斑核のノルアドレナリンニューロンに発現するオレキシン受容体がマウスの自発的輪回し行動に関与することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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