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生理学的アプローチによる新規睡眠制御ニューロンの機能発現の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18358
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関筑波大学

研究代表者

上田 壮志  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (00599821)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード睡眠 / 脳 / 延髄 / 神経回路 / ウイルスベクター / 生理学 / 神経科学
研究成果の概要

睡眠は動物界において普遍的かつ必須の生理現象である。技術的発展もあり、睡眠・覚醒制御ニューロン群はいくつも同定されているが、それらの既知の構成要素の組み合わせでは睡眠・覚醒パターンの形成はまだ十分に説明できない。本研究では部位及びセルタイプ特異的なニューロン活動操作技術により、古典的な切断・破壊実験で見過ごされてきた脳部位を標的とし、新規の睡眠・覚醒制御ニューロンの無作為探索を試みた。標的としたセルタイプはグルタミン酸作動性、GABA作性、グリシン作動性などである。本研究では延髄の一部に覚醒~ノンレム睡眠~レム睡眠の遷移を制御する未知のニューロンが存在することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

睡眠は全身性の生理現象であり、その制御は脳が行う。そして、脳自体も睡眠の影響を受け、特殊な活動モードに入る。また、睡眠は脳の一部でなく全体が制御にも機能にも関わる。睡眠の制御と機能の実態は難解である。本研究はその難解なパズルを未知のピースを見つけることで、その解明を一歩進めた。睡眠は単に身体の休息でなく、代謝、免疫、精神状態にも深く影響する。そのため、睡眠の障害はこれらの機能障害、つまり疾患につながる。本研究の成果はこのような睡眠障害に伴う疾患の予防にもつながるはずである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Anatomical and electrophysiological development of the hypothalamic orexin neurons from embryos to neonates2017

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Yukino、Kanda Takeshi、Vogt Kaspar、Yanagisawa Masashi
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol.

      巻: 525 号: 18 ページ: 3809-3820

    • DOI

      10.1002/cne.24261

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of ventral tegmental area dopamine neurons produces wakefulness through dopamine D2-like receptors in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Oishi Y, Suzuki Y, Takahashi K, Yonezawa T, Kanda T, Takata Y, Cherasse Y, Lazarus M
    • 雑誌名

      Brain Structure & Function

      巻: - 号: 6 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s00429-017-1365-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Promising techniques to illuminate neuromodulatory control of the cerebral cortex in sleeping and waking states.2017

    • 著者名/発表者名
      Kanda T, Ohyama K, Muramoto H, Kitajima N, Sekiya H.
    • 雑誌名

      Neurosci. Res.

      巻: 印刷中 ページ: 92-103

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.04.009

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] レム睡眠行動障害のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      本堂茉莉 上田壮志
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 26 ページ: 811-818

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice2016

    • 著者名/発表者名
      Funato H and Yanagisawa M et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 539(7629) 号: 46 ページ: 378-383

    • DOI

      10.1038/nature20142

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Dynamics of local networks in the motor cortex during sleep and wakefulness2019

    • 著者名/発表者名
      Kanda T, Miyazaki1 T, Nakatsuka D, Hino H, Yanagisawa M.
    • 学会等名
      FAOPS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sleep-state-dependent neural dynamics and network structure in the primary motor cortex.2018

    • 著者名/発表者名
      Kanda T, Miyazaki1 T, Nakatsuka D, Hino H, Yanagisawa M.
    • 学会等名
      CSHAsia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orexin B induces GABAA receptor-mediated tonic inhibition in the locus coeruleus.2017

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa T, Fukuoka J, Kizuka M, Miyazaki T, Kanda T, Yanagisawa M
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Imaging Sleep and Wakefulness2017

    • 著者名/発表者名
      Kanda T, Miyazaki T, Yanagisawa M
    • 学会等名
      The 12th Uehara International Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 延髄背側部に存在する新規睡眠・覚醒制御ニューロン群2016

    • 著者名/発表者名
      上田壮志、中司大樹、黒川達哉、石川有希子、柿崎美代、シェラス ヨアン、柳沢正史
    • 学会等名
      日本睡眠学会第41回定期学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Orexin B plays an inhibitory role in noradrenergic neurons in the locus coeruleus.2016

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa T, Fukuoka J, Kizuka M, Miyazaki T, Kanda T, Yanagisawa M
    • 学会等名
      The 5th Annual IIIS Symposium and the 32nd Wako Workshop
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター品川(東京都港区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuronal firing in the cerebral cortex during waking and NREM sleep.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohyama K, Miyazaki T, Kanda T, Makino T, McHugh T, Yanagisawa M, Greene RW, Vogt K
    • 学会等名
      The 5th Annual IIIS Symposium and the 32nd Wako Workshop
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター品川(東京都港区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Imaging of sleep and wakefulness2019

    • 著者名/発表者名
      Kanda T, Miyazaki T, Yanagisawa M
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      9789811379086
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] レム睡眠行動障害(RBD)のしくみ2018

    • 著者名/発表者名
      本堂茉莉、上田壮志
    • 出版者
      先端医学社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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