Elucidation of sleep-regulatory mechanisms by the reward system

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02534
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Oishi Yo 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (70554004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 恵美 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40765955) ; シェラス ヨアン 筑波大学, 医学医療系, 研究員 (60544319) ; 高田 陽子 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 研究員 (60435740)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 睡眠 / GABA / 腹側被蓋野 / 覚醒 / マウス / ドーパミン / 化学遺伝学

Outline of Final Research Achievements

In this study, we successfully generated mice that sleep about half the normal amount of time. The method used to generate this condition was to delete a specific group of neurons located in the midbrain and pons regions of the brain, that release the neurotransmitter GABA. In this study, we found that the deficiency of these neurons leads to decreased sleep via nearby dopaminergic neurons and dopamine D2 receptors. On the other hand, we also found that the deficient mice exhibit manic-like behaviors, and furthermore, that these behaviors are regulated by a mechanism other than sleep regulation.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、標準の睡眠量を維持するために必須の神経群を発見した。この神経群は神経伝達物質GABAを放出し、相手先の神経活性を抑制する機能を持つ。この神経群を持たないマウスは、睡眠量が激減し、長期にわたって短時間睡眠で過ごすことになる。この知見は、不明な点が多い睡眠覚醒制御機構の理解に多大な貢献をもたらすという学術的意義を持つ。また、睡眠改善薬や眠気覚ましの開発の糸口になる可能性があり、社会的意義も持ち合わせる。