| Project/Area Number |
20H03425
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
Enoki Ryosuke 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 准教授 (00528341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江川 潔 北海道大学, 医学研究院, 助教 (40450829)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 概日時計 / 視交叉上核 / イメージング / 神経細胞 / GABA / 概日リズム / 塩素イオン / 生物時計 / 光イメージング / クロライドイオン / 神経ネットワーク / カルシウム / クロライド / 神経回路 |
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| Outline of Research at the Start |
私たち哺乳類の概日リズムの中枢は、脳深部にある小さな神経核（視交叉上核）に局在し、他の脳領域や全身にリズム情報を発振して、睡眠覚醒サイクルやホルモン分泌などの約24時間の生理機能を制御している。視交叉上核は約２万個のGABA作動性の神経細胞により構成されるが、「なぜ概日リズム中枢はGABA作動性神経細胞から構成されるのか？」という根源的な問いに対して私達は明確な回答を持ち合わせていない。本研究では、これまで申請者が開発してきた長期/多機能の光イメージング計測を用い、GABA作動性神経細胞が「いつ・どこで・どのように」働くのかを明らかし、概日リズム中枢の神経回路の作動原理を理解することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
The research was conducted to elucidate the physiological significance and mechanisms of GABAergic neurons in the master clock neurons, the suprachiasmatic nucleus, using optical imaging techniques. Intracellular chloride ion is the main factor that determines the direction of GABAergic excitatory-inhibitory responses, and circadian fluctuations in chloride concentration in the suprachiasmatic nucleus are thought to cause a switch between excitatory and inhibitory responses. Our imaging studies have allowed us to observe 24-hour rhythms of chloride ion concentrations at the neuronal network level and to observe spatially characteristic rhythmic phase patterns.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
概日時計のリズム発振メカニズムを解明する上で、視交叉上核ネットワークの作動原理を理解することは重要であり、本研究は学術的に意義があると考える。また、様々な細胞機能への超長期イメージング計測の展開という、計測技術としても領域の広がりを示すものであり、今後の更なる発展が期待できる。さらには、現代社会では概日リズムが乱れる事による心身の不調が問題になっており、概日時計のリズム発振の基本原理を解明することは、社会的にも意義があると考える。
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