2016 Fiscal Year Annual Research Report
オレキシン神経脱落による機能シフトが情動脱力発作を引き起こすメカニズム解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation |
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| Project/Area Number |
15H01428
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山中 章弘 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (60323292)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 睡眠覚醒 / オレキシン / ナルコレプシー / 光遺伝学 / セロトニン / パッチクランプ / トランスジェニックマウス / 抑制性入力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オレキシン受容体欠損マウスにおいて、ウイルスベクターを用いた機能回復の実験から、縫線核セロトニン神経が脱力発作に重要との報告があることから、オレキシン神経が密に投射している縫線核セロトニン神経との関係について明らかにした。セロトニン神経とオレキシン神経との関連について明らかにすることを試みた。セロトニン神経を光り遺伝学を用いて活性化するために、セロトニン神経特異的にChannelrhodopsin2を発現するマウスを作製し、さらに、オレキシン神経に緑色蛍光タンパク質(EGFP)を発現するOrexin-EGFPマウスと交配させて、トリプルジェニックマウス(Orexin-EGFP; Tph2-tTA; Tet O ChR2)を作成した。このマウスでは、オレキシン神経がEGFPを発現しており、セロトニン神経がChR2を発現している。脳スライス標本を作成し、オレキシン神経細胞から記録しながら、視床下部領域のセロトニン神経終末を光で活性化した。その結果、オレキシン神経活動が抑制されることを見いだした。この時、オレキシン神経は直接過分極によって抑制されるだけでなく、GABA作動性神経からの抑制性入力が増加していることも見いだした。このように、縫線核セロトニン神経は、視床下部のオレキシン神経活動を直接的、間接的に抑制していることを光遺伝学を用いて明らかにした。この神経回路は、ネガティブフィードバック回路として機能し、オレキシン神経活動が適切な範囲に調節されているメカニズムの1つであることを明らかにした。このように光遺伝学を用いて、オレキシン神経細胞が投射する領域であり、またオレキシン神経が投射を受ける領域でもある縫線核セロトニン神経からオレキシン神経への調節メカニズムについて詳細に検討した。オレキシン神経脱落による機能シフトによって、脱力発作が生じるメカニズムの一部を解明するに至った。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Top-down cortical input during nrem sleep consolidates perceptual memory.2016
Author(s)
Miyamoto D, Hirai D, Fung CC, Inutsuka A, Odagawa M, Suzuki T, Boehringer R, Adaikkan C, Matsubara C, Matsuki N, Fukai T, McHugh TJ, Yamanaka A, *Murayama M
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Journal Title
Science
Volume: 352
Pages: 1315-1318
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Involvement of mesolimbic dopaminergic network in neuropathic pain relief by treadmill exercise: A study for specific neural control with gi-dreadd in mice.2016
Author(s)
Wakaizumi K, Kondo T, Hamada Y, Narita M, Kawabe R, Narita H, Watanabe M, Kato S, Senba E, Kobayashi K, Kuzumaki N, Yamanaka A, Morisaki H, *Narita M
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Journal Title
Mol Pain
Volume: 12
Pages: 1-11
DOI
Peer Reviewed
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