2019 Fiscal Year Annual Research Report
Sleep/wakefulness state dependent brain information dynamics among hypothalamus, septum and hippocampus
Publicly Offered Research
| Project Area | Brain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing |
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| Project/Area Number |
18H05124
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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) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 睡眠覚醒 / 記憶 / 海馬 / メラニン凝集ホルモン / アセチルコリン作動性神経 / 光遺伝学 / 電気生理学 / ウイルスベクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視床下部のメラニン凝集ホルモン産生神経(MCH神経）特異的に、蛍光タンパク質を発現する遺伝子改変マウス(MCH-tTA; TetO Yellowcameleon(YC))を用いて組織化学的解析を行い、MCH神経が海馬に密に軸索を投射していることを明らかにした。そこで、MCH神経が海馬においてどのような作用を有するのかについて、電気生理学と光遺伝学を組み合わせた解析を行った。MCH神経特異的にチャネルロドプシン2(ChR2)を発現する遺伝子改変マウスを作成し、このマウスの脳から脳スライス標本を作製してスライスパッチクランプによって海馬錐体細胞から活動を記録した。顕微鏡の対物レンズを介して青色光を照射して、MCH神経軸索末端を活性化させたところ、海馬錐体細胞の活動が抑制された。ファイバーフォトメトリーによる活動記録と、超小型顕微鏡を用いたMCH神経の1細胞イメージングから、MCH神経の活動がレム睡眠時に高くなることを見いだした。そこで、レム睡眠時だけMCH神経の活動を抑制したところ記憶が良くなった。これらのことはレム睡眠時のMCH神経の活動が記憶を悪くしていることを示唆していた。これらの結果をまとめてScience誌に報告した(Izawa et al., Science 365(6459), pp.1308-1313, 2019)。一方、内側中隔のアセチルコリン作動性神経も海馬に密に投射しており、MCH神経も内側中隔に密に投射している。これらの領域が機能連関して睡眠覚醒と記憶の制御に関わっている可能性が考えられた。今後はこれらの機能連関に着目してメカニズムの解明を目指す。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Glutamatergic neurons in the medial prefrontal cortex mediate the formation and retrieval of cocaine-associated memories in mice.2020
Author(s)
Zhang T, Yanagida J, Kamii H, Wada S, Domoto M, Sasase H, Deyama S, Takarada T, Hinoi E, Sakimura K, Yamanaka A, Maejima T, Mieda M, Sakurai T, Nishitani N, Nagayasu K, Kaneko S, Minami M, Kaneda K
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Journal Title
Addict Biol
Volume: 25(1)
Pages: e12723
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Acute restraint stress augments the rewarding memory of cocaine through activation of ホア1 adrenoceptors in the medial prefrontal cortex of mice.2020
Author(s)
Wada S, Yanagida J, Sasase H, Zhang T, Li X, Kamii H, Domoto M, Deyama S, Hinoi E, Yamanaka A, Nishitani N, Nagayasu K, Kaneko S, Minami M, *Kaneda K.
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Journal Title
Neuropharmacology
Volume: 166
Pages: 107968
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Orexin signaling in GABAergic lateral habenula neurons modulates aggressive behavior in male mice.2020
Author(s)
Flanigan ME, Aleyasin H, Li L, Burnett CJ, Chan KL, LeClair KB, Lucas EK, Matikainen-Ankney B, Durand-de Cuttoli R, Takahashi A, Menard C, Pfau ML, Golden SA, Bouchard S, Calipari ES, Nestler EJ, DiLeone RJ, Yamanaka A, Huntley GW, Clem RL, Russo SJ
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Journal Title
Nat Neurosci
Volume: in press
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dissociating orexin-dependent and -independent functions of orexin neurons using novel Orexin-Flp knock-in mice.2019
Author(s)
Chowdhury S, Hung CJ, Izawa S, Inutsuka A, Kawamura M, Kawashima T, BitoH, Imayoshi I, AbeM, Sakimura K, Yamanaka A*
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Journal Title
eLife
Volume: 8
Pages: e44927
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] REM sleep-active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories.2019
Author(s)
Izawa S, Chowdhury S, Miyazaki T, Mukai Y, Ono D, Inoue R, Ohmura Y, Mizoguchi H, Kimura K, Yoshioka M, Terao A, Kilduff TS, Yamanaka A*
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Journal Title
Science
Volume: 365(6459)
Pages: 1308~1313
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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