2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of mechanisms by which sleep quality defines the critical period using mice capable of sleep manipulation
Publicly Offered Research
| Project Area | Inducing lifelong plasticity (iPlasticity) by brain rejuvenation: elucidation and manipulation of critical period mechanisms |
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| Project/Area Number |
23H04210
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
林 悠 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 客員教授 (40525812)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 睡眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レム（急速眼球運動）睡眠の生理的役割はほとんど分かっていないが、ヒトでは産まれた直後に多いことから、レム睡眠固有の脳活動が、脳発達に重要である可能性がある。さらに、マウスにおいては、様々な脳機能の臨界期と、レム睡眠が多い時期が重なることから、レム睡眠は臨界期可塑性にも関わる可能性が考えられる。そこで本研究では、我々が同定したマウスの睡眠制御細胞に注目し、レム睡眠が脳の臨界期の規定に関わる可能性を検証する。まず、マウスのレム睡眠を制御する細胞に、細胞死を誘導するアデノ随伴ウイルスベクターを導入し、その後の影響を調べたところ、いくつかの細胞種の分化成熟・増殖に影響が生じていることが判明した。そこでさらに、これらの細胞種の分化成熟・増殖と脳の臨界期の関係を検討することとした。マウスの臨界期可塑性の研究モデルとして、特定の環境刺激が、離乳直後の若齢期に与えられた場合に、そのマウスの生涯にわたる行動に影響を与えることに注目した。まず、この環境刺激が上記の細胞種に与える影響を検討した。その結果、上記の環境刺激は、レム睡眠の遺伝学的阻害とは異なる効果をもたらす可能性が高いことが判明した。このことから、覚醒中の環境刺激がもたらす脳活動と、その後のレム睡眠中の脳活動が、脳の発達過程で異なる作用をもたらすことで、脳の臨界期と成熟のバランスを司る可能性が見えてきた。この可能性をさらに検証するために、離乳直後のマウスのレム睡眠を阻害し、脳を採取し、免疫染色等の解析を実施した。また、次年度に、光遺伝学的手法によってレム睡眠特異的に注目する細胞の活動に介入するために、自動的にレム睡眠を検出して、レム睡眠中に異的に光ファイバーへのレーザー照射をオンにする実験系を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね研究計画通りに進んでいるため、このように判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、当初の研究計画に則り進める。
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