Molecular signaling mechanisms in basal forebrain acetylcholine neurons in the control of arousal.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07732
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Hirosaki University (2022-2023); University of Tsukuba (2020-2021)
• Principal Investigator: Niwa Yasutaka 弘前大学, 医学研究科, 准教授 (40590071)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 前脳基底部 / Ntrk1 / アセチルコリン / 睡眠覚醒

Outline of Final Research Achievements

In the first fiscal year, we tested whether inhibition of basal forebrain acetylcholine neurons by introduction of PHP.eB AAV through the tail vein reproduced the same sleep-wake abnormalities as inhibition in transgenic mice, but no statistically significant differences were observed. In the second and third fiscal year, we changed the course of our research and established a series of experiments including preparation of AAV expressing tetanus toxin, introduction of the virus by capillary injection, EEG and EMG measurements and confirmation of transgene expression by immunohistochemistry in the injected mice. In the middle of the third fiscal year, the project had to be suspended due to the transfer of the principal investigator to another institution. The project had to be restarted after the transfer.

Free Research Field

睡眠医科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

私たちは人生のおよそ3分の１を睡眠に費やす。裏を返せば残りの3分の2は覚醒時間であるが、この間に私たちは様々な活動を行い、脳には多様な情報が入ってくる。こうした情報は異なる時間幅で処理されて、次の行動へと反映される。脳を中心とする神経回路上の電気信号による情報伝達は、速い覚醒制御を説明する上では有用であるが、時間~日レベルのゆっくりとした情報処理・応答をうまく説明することができない。本研究は、ゆっくりとした情報処理・応答が特定の神経回路網においてどのように行われているかの解明を試みるチャレンジングなものである。本研究によって立ち上げた実験系を用いて、今後さらなる解明が進むことが期待される。