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ヒトとマウスにおける概日リズムの光同調に関わる網膜内光受容の時計遺伝子による調節

研究課題

研究課題/領域番号 19K06876
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45060:応用人類学関連
研究機関東海大学

研究代表者

高雄 元晴  東海大学, 情報理工学部, 教授 (90408013)

研究分担者 小崎 智照  福岡女子大学, 国際文理学部, 准教授 (80380715)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード網膜 / マウス / ヒト / 網膜神経節細胞 / 網膜電図 / 光瞳孔反射 / 心理物理学 / 視神経 / phototransduction / サーカディアンリズム / 神経節細胞 / 内因性光感受性網膜神経節細胞 / 内因性光感受性網膜神経細胞 / メラノプシン / 時計遺伝子 / 錐体視細胞 / 光受容 / 照明
研究開始時の研究の概要

本研究はヒトとマウスにおいてこの光反応の増強効果が錐体視細胞の時計遺伝子の作用によって一日の時間帯によって変化することを明らかにする。これらの結果は、現在の数理モデルの再考を促すもので、本研究で得られる知見は時計遺伝子を介した錐体視細胞と内因性光感受性網膜神経節細胞の間の神経回路調節機構と、ヒトにおける同細胞の多波長光刺激に対する感度の時間依存特性を詳細に解明することにより、真にヒトの健康の増進に寄与する照明機器の開発に大きく貢献することが期待される。

研究成果の概要

ヒトの概日リズムに配慮し、健康快適な住生活を促すいわゆるサーカディアン照明技術は、高雄らによる概日リズムの光同調の生起に関与する内因性光感受性網膜神経細胞の発見に端を発する。この発見は生物学分野のみならず、照明工学の分野にも大きなインパクトを与えた。光反応性が一日のうちで朝・昼・夜で変化することがヒトとマウスで高雄らを含む複数のグループの研究で明らかになっている。本研究ではマウスにおける基礎的な研究に加えてヒトにおける同細胞の光感度の時間依存特性を詳細に解明することにより、真にヒトの健康の増進に寄与する照明機器の開発に大きく貢献することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サーカディアンリズム障害による健康被害また労働力低下による経済的損失は計り知れない。一方、網膜内において全網膜神経節細胞のうち数パーセントしか存在しない内因性光感受性網膜神経節位細胞が自ら光電変換(phototransduction)を行い、これが脳におけるサーカディアンリズム中枢(視交叉上核)と視神経を通じてシナプスを形成することによりサーカディアンリズムの光同調に関わっていることがこの20年間でわかってきた。本研究はこの障害の治療に用いられる高輝度光療法において最適な光刺激条件を求める上で基礎的治験となることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 11件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 片頭痛光過敏のサイエンス2022

    • 著者名/発表者名
      高雄元晴
    • 雑誌名

      第49回日本頭痛学会総会記録集

      巻: 3 ページ: 3-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 色の短期記憶に及ぼす視覚刺激呈示視野の影響2021

    • 著者名/発表者名
      川島 淨子、島田 真聖、林 良輔、高雄 元晴
    • 雑誌名

      日本生理人類学会誌

      巻: 26 号: 3 ページ: 47-53

    • DOI

      10.20718/jjpa.26.3_47

    • NAID

      130008077680

    • ISSN
      1342-3215, 2432-0986
    • 年月日
      2021-08-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 光による情動行動の調整に関わる研究の展望2021

    • 著者名/発表者名
      高雄 元晴、Martina Meliana
    • 雑誌名

      日本生理人類学会誌

      巻: 26 号: 2 ページ: 35-38

    • DOI

      10.20718/jjpa.26.2_35

    • NAID

      130008042908

    • ISSN
      1342-3215, 2432-0986
    • 年月日
      2021-05-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 視覚性短期記憶において、色図形の配置のミスマッチは再認を速める2021

    • 著者名/発表者名
      川島 淨子, 杉野 貴哉, 島田 真聖 ,高雄 元晴
    • 雑誌名

      日本生理人類学会誌

      巻: 26 号: 1 ページ: 15-20

    • DOI

      10.20718/jjpa.26.1_15

    • NAID

      130007990831

    • ISSN
      1342-3215, 2432-0986
    • 年月日
      2021-02-25
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Visual Attention by Dotted Background Noise2021

    • 著者名/発表者名
      Takao Motoharu、Uehara Yasuhiro、Izawa Akihiko
    • 雑誌名

      IEEE Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 3 ページ: 11-113

    • DOI

      10.1109/lifetech52111.2021.9391900

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nightscape assessment of shopping district in a virtual reality display2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Wataru、Takao Motoharu
    • 雑誌名

      IEEE Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 3 ページ: 114-116

    • DOI

      10.1109/lifetech52111.2021.9391974

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 第3 の光受容器・内因性光感受性網膜神経節細胞の発見と脳機能との関わり2021

    • 著者名/発表者名
      高雄 元晴
    • 雑誌名

      日本頭痛学会誌

      巻: 48 号: 1 ページ: 159-165

    • DOI

      10.50860/jjho.48.1_159

    • NAID

      130008082123

    • ISSN
      1345-6547, 2436-1577
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 色の視覚性短期記憶に関する研究の動向2021

    • 著者名/発表者名
      川島淨子 高雄元晴
    • 雑誌名

      東海大学紀要情報理工学部

      巻: 21 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Immersive experience influences eye blink rate during virtual reality gaming2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohide Ishiguro*Cohta Suzuki*Hiroki Nakakoji*Yusuke Funagira*Motoharu Takao*
    • 雑誌名

      Polish Psychological Bulletin

      巻: 50 ページ: 49-53

    • DOI

      10.24425/ppb.2019.126018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D-Spatial Learning and Eye Blink2019

    • 著者名/発表者名
      Takao Motoharu、Ishiguro Tomohide、Kubota Takuma、Iijima Miyu
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 1 ページ: 2019283-285

    • DOI

      10.1109/lifetech.2019.8884063

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Physiological Effect of Illuminance on Sense of Devotion during Video Gaming2019

    • 著者名/発表者名
      Prasansieng Peerapol, Motoharu Takao
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: 1 ページ: 60-62

    • DOI

      10.1109/lifetech.2019.8884015

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 内因性光感受性網膜神経節細胞の光刺激に対する時間応答特性に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤壱星, 小島大河, 堀田淳弘, 添田悠介, 小崎智照, 高雄 元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 青色LED の光点滅照射による内因性光感受性網膜神経節細胞の光応答特性に関 する研究2022

    • 著者名/発表者名
      小島大河, 佐藤壱星, 堀田淳弘, 添田悠介, 小崎智照, 高雄 元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Electroencephalographic Study on Jenga Game, the Physical Skill Play.2022

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao, Takaya Sugino
    • 学会等名
      IEEE LifeTech 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Immersive experience can be evaluated with eye blink rate in virtual reality gaming.2021

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao, Tohmohbide Ishiguro
    • 学会等名
      International Congress of Psychology (ICP) 2020+
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Short-term memory of color is modulated by arrayment of visual stimuli.2021

    • 著者名/発表者名
      Seiko Kawashima, Motoharu Takao
    • 学会等名
      Asia Lighting Conference 2021 Forum
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Virtual Reality(VR)技術を高齢者に使用する際の課題についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      澤田真如 村木泰子 高雄 元晴 鈴木 武志
    • 学会等名
      第41回医療情報学連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会人の資格継続学習の学びにおけるアクティブ・ラーニングの試み2021

    • 著者名/発表者名
      川島淨子, 高雄 元晴
    • 学会等名
      日本教育工学会 2022年春季全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 片頭痛光過敏のサイエンス2021

    • 著者名/発表者名
      高雄 元晴
    • 学会等名
      第49回日本頭痛学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of visual attention by dotted background noise2021

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao, Yasuhiro Uehara, Akihiro Izawa
    • 学会等名
      IEEE LifeTech 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nightscape assessment of shopping district in a virtual reality display2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ishii, Motoharu Takao
    • 学会等名
      IEEE LifeTech 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 色のミスマッチは視覚刺激の再認の時間を短縮する2021

    • 著者名/発表者名
      川島浄子、高雄元晴
    • 学会等名
      (公)日本心理学会 「注意と認知」第19回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 重心動揺を指標とした視覚誘導性自己運動感覚の評価2020

    • 著者名/発表者名
      関隼涼介、高雄元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 色の短期記憶および感覚記憶に関する認知科学的研究2020

    • 著者名/発表者名
      川島浄子、高雄元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 第3の光受容器・内因性光感受性網膜神経節細胞の発見と脳機能との関わり2020

    • 著者名/発表者名
      高雄元晴
    • 学会等名
      第48回日本頭痛学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なる波長の点滅光に対する網膜電位の日内変動2020

    • 著者名/発表者名
      小崎智照, 奥園芽生, 高雄元晴
    • 学会等名
      日本人間工学会第41回九州・沖縄支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] From Retinal Cell to Virtual Reality: A Psychobiological Approach to Human Centric Lighting2019

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao
    • 学会等名
      Light in Focus Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A NOVEL INTRINSIC ELECTRORETINOGRAM RESPONSE IN MAMMALIAN RETINA LACKING CLASSICAL PHOTORECEPTORS.2019

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Physiological Anthropology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VISUAL FIELD BIAS ON FACIAL PARTS RECOGNITION2019

    • 著者名/発表者名
      Peerapol Prasansieng, Motoharu Takao
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Physiological Anthropology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial learning in a computer-generated quasi-realistic environment.2019

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao, Tomohide Ishiguro
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Occupational Health and Safety
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Intrinsic Electroretinogram Response in Isolated Mouse Retina2019

    • 著者名/発表者名
      Motoharu Takao
    • 学会等名
      13th Goettingen Meeting of the German Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VR自動運転シミュレーターを用いたドライバーの認知能力に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      関隼涼, 島田真聖, 高雄 元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第79回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 対人ゲーム遊戯時に見られるFmθ波に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      杉野貴哉, 鶴田裕也, 惣津綾, 熊井瑞, 高雄元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第79回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A Study on Frontal Alpha Rhythm during Building of LEGO Bricks in the Environment Added withWhite Noise Sound2019

    • 著者名/発表者名
      Abdulla Alqaydi, 高雄 元晴
    • 学会等名
      日本生理人類学会第80 回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元空間における迷路学習の指標に瞬目はなりうる2019

    • 著者名/発表者名
      高雄元晴, 石黒知秀
    • 学会等名
      日本生理人類学会第80 回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 新編 生理人類士入門2022

    • 著者名/発表者名
      高雄元晴
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      (株)国際文献社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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