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遺伝学的手法を用いた、レム睡眠の制御メカニズムと機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K22674
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0704:神経科学、ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

柏木 光昭  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (40879285)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードマウス / 化学遺伝学 / レム睡眠 / ノンレム睡眠 / 脳幹 / アデノ随伴ウイルス
研究開始時の研究の概要

レム睡眠のメカニズムと機能は古くから多くの研究者の興味を集めてきたが、その実態は現在でもほとんどわかっていない。申請者は最近、レム睡眠量が極めて多い遺伝子改変マウスの作製に成功した。本研究では申請者が発見した本マウスを基に、レム睡眠のメカニズムと機能の探索を行う。レム睡眠のメカニズム解明のため、本マウスにおけるレム睡眠量増加の神経基盤の解明を試みる。レム睡眠の機能の探索のため、レム睡眠量増加が認知機能や神経可塑性に影響を与えるか解析を試みる。

研究成果の概要

我々の睡眠はノンレム睡眠とレム睡眠という2つの異なるステージから成る。近年の研究からノンレム睡眠のメカニズムと機能の一端が続々と明らかになってきているものの、レム睡眠のメカニズムと機能は現在でもあまり理解が進んでいない。
私は近年、レム睡眠制御への積極的な関与が示唆されている延髄に着目した。その結果、延髄でレム睡眠を強く誘導する神経細胞の遺伝学的同定に成功した。本研究で私が確立した高効率でレム睡眠を任意のタイミングでコントロールできるマウスの活用により、今後レム睡眠の機能に関する研究も進展する可能性が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、これまで理解が進んでいなかった延髄領域でレム睡眠を生み出す神経回路メカニズムを明らかにした。本研究を端として、レム睡眠のメカニズムの全貌の解明に貢献する可能性が期待される。また、レム睡眠はストーリー性に富む夢を生じる脳状態であると知られる。レム睡眠のメカニズム解析は夢を生じるメカニズムやその機能に関する考察にも発展する可能性が期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Impaired wakefulness and rapid eye movement sleep in dopamine-deficient mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Mitsuaki、Kanuka Mika、Tanaka Kaeko、Fujita Masayo、Nakai Ayaka、Tatsuzawa Chika、Kobayashi Kazuto、Ikeda Kazutaka、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 14 号: 1 ページ: 170-170

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00879-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sleep Architecture in Mice Is Shaped by the Transcription Factor AP-2β2020

    • 著者名/発表者名
      Nakai Ayaka、Fujiyama Tomoyuki、Nagata Nanae、Kashiwagi Mitsuaki、Ikkyu Aya、Takagi Marina、Tatsuzawa Chika、Tanaka Kaeko、Kakizaki Miyo、Kanuka Mika、Kawano Taizo、Mizuno Seiya、Sugiyama Fumihiro、Takahashi Satoru、Funato Hiromasa、Sakurai Takeshi、Yanagisawa Masashi、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 216 号: 3 ページ: 753-764

    • DOI

      10.1534/genetics.120.303435

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The existence of two states of sleep as a common trait in various animals and its molecular and neuronal mechanisms2020

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Mitsuaki、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Current Opinion in Physiology

      巻: 15 ページ: 197-202

    • DOI

      10.1016/j.cophys.2020.03.007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Progressive Changes in Sleep and Its Relations to Amyloid-β Distribution and Learning in Single App Knock-In Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Maezono Sakura Eri B.、Kanuka Mika、Tatsuzawa Chika、Morita Miho、Kawano Taizo、Kashiwagi Mitsuaki、Nondhalee Pimpimon、Sakaguchi Masanori、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 7 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1523/eneuro.0093-20.2020

    • NAID

      120007163363

    • 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

URL: 

公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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