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2023 Fiscal Year Research-status Report

生体と摘出脳から迫る概日リズムと睡眠の関係

Research Project

Project/Area Number 23K14225
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

山口 翔  北海道大学, 医学研究院, 博士研究員 (50964491)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Keywords睡眠 / 概日リズム / 爬虫類
Outline of Annual Research Achievements

睡眠制御機構は概日リズムと睡眠量の恒常性維持機構の2つのシステムで説明されてきた。しかし、概日リズムによる睡眠制御機構は、技術的な制約などから、不明な部分が非常に多い。本研究では、申請者らのグループが新たに睡眠研究へ導入したオーストラリアドラゴン(Pogona vitticeps、以下トカゲ)を用いて、この課題に挑む。
今期は、トカゲのin vivo標本を用いた睡眠解析に取り組んだ。具体的には、通常の12時間:12時間の明暗条件下と光が全くつかない恒暗条件下にトカゲを曝露し、その間の行動および脳波を測定することで、光条件がトカゲの行動と睡眠に与える影響を解析した。その結果、トカゲの行動および睡眠は恒暗条件においても、約24時間のリズムを維持することが明らかになった。また、行動測定用の動画データから、すでに報告のある体表色の変動についても解析を行ったところ、先行研究と同様に半分程度の個体で、概日リズムが観察された。さらに興味深いことに、通常のトカゲ睡眠時に観察される周期的な睡眠ステージの切り替わりが、恒暗条件において、長周期化し不安定になることを発見した。恒暗条件では、行動量が著しく低下することから、行動量の低下か恒暗条件に起因する視覚入力の減少がこの変化に関わる可能性が考えられた。そこで、行動量と睡眠ステージ切替え周期の周期長や安定性との相関関係を調べた。しかし、有意な相関関係は見られなかった。このことから、恒暗条件下における行動量の低下ではなく、覚醒時の視覚入力の減少が、その後の睡眠における睡眠ステージ切替えに影響することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今期の研究において、in vivo標本を用いた睡眠解析に従事し、一定の成果を得られた。
具体的には、通常の12時間:12時間の明暗条件下と光が全くつかない恒暗条件下にトカゲを曝露し、その間の行動および脳波を測定することで、光条件がトカゲの行動と睡眠に与える影響を解析した。その結果、トカゲの行動および睡眠は恒暗条件においても、約24時間のリズムを維持することが明らかになった。さらに興味深いことに、通常のトカゲ睡眠時に観察される周期的な睡眠ステージの切り替わりが、恒暗条件において、長周期化し不安定になることを発見した。恒暗条件では、行動量が著しく低下することから、行動量の低下か恒暗条件に起因する視覚入力の減少がこの変化に関わる可能性が考えられた。しかし、行動量と睡眠ステージ切替の周期長や安定性との間で相関解析を行ったところ、有意な相関関係は見られなかった。これらの成果をまとめて、論文を投稿することができた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、摘出全脳標本を用いた研究を展開し、概日リズムと睡眠の関係の詳細に迫る。

Causes of Carryover

所属研究機関の異動に伴って、実験を実施できない期間が生じてしまったため、次年度使用額が生じた。異動に伴い購入が必要になった研究遂行に要する物品の購入のために、使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Phenotypes for general behavior, activity, and body temperature in 3q29 deletion model mice2024

    • Author(s)
      Mori D、Ikeda R、Sawahata M、Yamaguchi S、Kodama A、Hirao T、Arioka Y、Okumura H、Inami C、Suzuki T、Hayashi Y、Kato H、Nawa Y、Miyata S、Kimura H、Kushima I、Aleksic B、Mizoguchi H、Nagai T、Nakazawa T、Hashimoto R、Kaibuchi K、Kume K、Yamada K、Ozaki N
    • Journal Title

      Translational Psychiatry

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41398-023-02679-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Circadian control of sleep-related neuronal activity in lizards2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Sho T、Hatori Sena、Kotake Koki T、Zhou Zhiwen、Kume Kazuhiko、Reiter Sam、Norimoto Hiroaki
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 3 Pages: -

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad481

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ablation of microglia does not alter circadian rhythm of locomotor activity2023

    • Author(s)
      Matsui Futaba、Yamaguchi Sho T.、Kobayashi Riho、Ito Shiho、Nagashima Sakimi、Zhou Zhiwen、Norimoto Hiroaki
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13041-023-01021-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Sleep homeostasis in lizards and the role of cortex2024

    • Author(s)
      羽鳥 聖七、山口 翔、松井 双葉、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
  • [Presentation] 恒暗条件におけるAustralian dragonの睡眠2023

    • Author(s)
      山口 翔、羽鳥 聖七、小竹 皓貴、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会 合同大会
  • [Presentation] 一過的な低温条件への曝露が爬虫類の行動リズムに与える影響の解析2023

    • Author(s)
      長島 咲未、小竹 皓貴、山口 翔、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会 合同大会
  • [Presentation] Circadian rhythm in the Australian dragon2023

    • Author(s)
      山口 翔、羽鳥 聖七、小竹 皓貴、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] Exploration of reptilian circadian rhythm2023

    • Author(s)
      長島 咲未、小竹 皓貴、山口 翔、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] Sleep homeostasis in lizards2023

    • Author(s)
      羽鳥 聖七、山口 翔、松井 双葉、周 至文、乘本 裕明
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] Detection of anticoagulant rodenticides in wild Habu (Protobothrops flavoviridis) of Amami island and sensitivity test of several reptile species to anticoagulant rodenticides.2023

    • Author(s)
      中川 晋太朗, 新屋 惣, 銅谷 理緒, Yared Beyene Yohannes, 小出 将士, 羽鳥 聖七, 山口 翔, 乘本 裕明, 池中 良徳, 中山 翔太, 石塚 真由美
    • Organizer
      第29回日本野生動物医学会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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