| 研究課題/領域番号 |
21K06435
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46030:神経機能学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
本城 咲季子 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (30551379)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 大脳皮質 / 視床 / ノンレム睡眠 / 徐波 / 神経活動 / 光遺伝学 / 睡眠 / 眠りの深さ / 細胞除去 / 脳波 / マウス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
睡眠は時間と深さという二つの軸に沿って厳密に制御された生命現象である。時間的には同じ長さの睡眠をとっても、睡眠の深さの違いによって「よく寝てすっきり」あるいは「疲労がとれない」など異なる状態が生じる。このように「脳機能の回復」という睡眠の機能に、睡眠の深さは本質的に関与していると考えられる。本研究の目的は①眠りの深さの指標である徐波脳波の生成における視床の役割と、②覚醒履歴が視床神経の発火に与える影響の解析、③視床神経の遺伝子発現解析・遺伝子機能解析を通じて、視床が眠りの深さを制御するメカニズムを明らかにする事である。
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| 研究成果の概要 |
ノンレム睡眠時に特異的な徐波脳波は睡眠の深さを表す唯一の指標である。本研究では視床内側腹側核のマトリックス細胞が徐波生成において果たす役割を解析した。まず、自由行動下のマウスにおいて、脳波、大脳皮質活動電位、視床マトリックス細胞活動電位の同時計測を行った。その結果、視床マトリックス細胞は大脳皮質における徐波と同期して発火している事を見いだした。また光遺伝学により視床マトリックス細胞を低頻度で刺激すると徐波様の神経活動が大脳皮質において誘導された。さらに、視床マトリックス細胞の除去により、大脳皮質徐波が低下した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに睡眠・覚醒時間を制御する脳領域は報告されているが、睡眠の深さを制御する神経メカニズムは不明のままである。本研究によって、睡眠の深さの唯一の指標とされる「徐波」の生成に視床腹側内側核のマトリックス細胞が関与している事を世界で初めて見いだした。本研究がさらに発展し睡眠の深さを制御するメカニズムが十分に解明されれば、効率よく深い睡眠を取る手法の開発に貢献する可能性がある。
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