2021 Fiscal Year Research-status Report
新規レム睡眠促進ニューロン発見に基づくレム睡眠の神経・分子メカニズムの解析
| Project/Area Number |
21K15179
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
柏木 光昭 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (40879285)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | レム睡眠 / ノンレム睡眠 / Cre / 化学遺伝学 / マウス / アデノ随伴ウイルス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の睡眠はレム(Rapid Eye Movement)睡眠とノンレム(non-REM)睡眠という２つのステージから構成される。ノンレム睡眠中には大脳皮質がゆったりと同期した活動を示し徐波と呼ばれる脳波が観察される。ノンレム睡眠中の徐波は記憶の固定に関わる。その一方、レム睡眠中の大脳皮質の神経細胞は覚醒時と同様の活発な活動を示し、レム睡眠中は急速な眼球運動を伴うなど末梢でも大きな変化が起きる。
睡眠の神経基盤を明らかにしようとこれまで数多くの研究が試みられてきた。本研究ではその中でも理解に乏しいレム睡眠を制御する神経回路の遺伝学的同定を試みた。古典的な薬理・破壊実験からレム睡眠制御に重要とされる橋に着目した。橋で遺伝子組み換え酵素Creを発現するマウスを作製し、Cre依存的にジフテリア毒素を発現するアデノ随伴ウイルスベクターを用い同神経細胞を除去し脳波筋電図解析により睡眠を観察したところ、レム睡眠とノンレム睡眠量が減少した。また、神経投射に着目し、神経投射ごとに化学遺伝学を用い活動操作を行った。その結果、橋から延髄へと投射する神経細胞がレム睡眠の誘導を担うことを明らかにした。その一方、橋から前脳へと投射する神経細胞の活性化ではレム睡眠が抑制されノンレム睡眠が誘導された。以上の結果から本研究でレム睡眠とノンレム睡眠を誘導する新規神経回路を明らかにすることができた。今後はそれぞれの神経回路の下流メカニズムの解析を進めていく予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
レム睡眠とノンレム睡眠の誘導を担う神経細胞の遺伝学的同定を達成し、初稿のデータ取得・解析・図の作製をすべて終え、論文投稿が目前のところまで研究を進めることができているため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は今回新たに同定したレム睡眠とノンレム睡眠を誘導する神経回路の下流メカニズムの解析を進めていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスにより海外学会参加が難しくなったため
|
