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中脳辺縁系グリア・神経相互作用による眠気のメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K21394
補助金の研究課題番号 21H02802 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分51020:認知脳科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

ラザルス ミハエル  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (80469650)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードsleep / glia / scRNAseq / Sleep / Glia
研究開始時の研究の概要

The cellular and molecular processes underlying the build-up of sleepiness and maintenance of sleep are unknown. Glia are far from being merely support cells of the brain. The nucleus accumbens, a new sleep-regulating area through the integration of motivational stimuli provides an excellent opportunity to study the regulation of sleep and motivation by glia-neuron interactions.

研究実績の概要

Brain glial cells may have a much greater influence on sleep homeostasis than previously thought. We have previously shown that the nucleus accumbens (NAc) is a novel brain region involved in sleep regulation, especially non-rapid eye movement sleep, by integrating motivational stimuli. We successfully demonstrated sleep induction in the NAc of freely behaving mice by increasing the activity of extracellular adenosine derived from astrocytes and neurons with a photoactivatable allosteric modulator of adenosine A2A receptors. Our experiments demonstrate the potential of in vivo A2AR PAM optochemistry for the treatment of neurological disorders. The use of BBB-permeable photoactivatable A2AR PAMs offers an advantage over conventional neuropharmacological approaches due to the high physiological specificity of allosteric modulation.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

The paper, "Optochemical control of slow-wave sleep in the nucleus accumbens of male mice by a photoactivatable allosteric modulator of adenosine A2A receptors," has been accepted for publication in the high-impact journal Nature Communications.

今後の研究の推進方策

We continue to perform chemogenetic activation/inhibition of nucleus accumbens microglia and biochemical and genetic experiments to analyze the function of inflammation-related genes in the NAc. These analyses may help to unravel glia-neuron interactions in sleep/wake regulation, provide new insights into the link between sleep homeostasis and immune resilience, and identify potential therapeutic targets for the treatment of sleep disorders.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enhancement of Haloperidol-Induced Catalepsy by GPR143, an L-Dopa Receptor, in Striatal Cholinergic Interneurons2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Masami、... 、Kambe Yuki、... 、Goshima Yoshio
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 44 号: 11 ページ: 1504-1523

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1504-23.2024

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Positive allosteric adenosine A2A receptor modulation suppresses insomnia associated with mania- and schizophrenia-like behaviors in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Lin Yang、Roy Koustav、Ioka Shuji、Otani Rintaro、Amezawa Mao、Ishikawa Yukiko、Cherasse Yoan、Kaushik Mahesh K.、Klewe-Nebenius Daniela、Zhou Li、Yanagisawa Masashi、Oishi Yo、Saitoh Tsuyoshi、Lazarus Michael
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 14 ページ: 1138666-1138666

    • DOI

      10.3389/fphar.2023.1138666

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Parasubthalamic calretinin neurons modulate wakefulness associated with exploration in male mice2023

    • 著者名/発表者名
      Guo Han、Jiang Jian-Bo、Xu Wei、Zhang Mu-Tian、Chen Hui、Shi Huan-Ying、Wang Lu、He Miao、Lazarus Michael、Li Shan-Qun、Huang Zhi-Li、Qu Wei-Min
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 2346-2346

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37797-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Error-related signaling in nucleus accumbens D2 receptor-expressing neurons guides inhibition-based choice behavior in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Nishioka Tadaaki、Attachaipanich Suthinee、Hamaguchi Kosuke、Lazarus Michael、de Kerchove d’Exaerde Alban、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 2284-2284

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38025-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prostaglandin E2 Induces Long-Lasting Inhibition of Noradrenergic Neurons in the Locus Coeruleus and Moderates the Behavioral Response to Stressors2023

    • 著者名/発表者名
      Mukai Yasutaka、Okubo Tatsuo S.、Lazarus Michael、Ono Daisuke、Tanaka Kenji F.、Yamanaka Akihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 43 号: 47 ページ: 7982-7999

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0353-23.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ventral pallidal glutamatergic neurons regulate wakefulness and emotion through separated projections2023

    • 著者名/発表者名
      Luo Yan-Jia、Ge Jing、Chen Ze-Ka、Liu Zi-Long、Lazarus Michael、Qu Wei-Min、Huang Zhi-Li、Li Ya-Dong
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 8 ページ: 107385-107385

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107385

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Allosteric Modulation of Adenosine A2A Receptors as a New Therapeutic Avenue2022

    • 著者名/発表者名
      Korkutata Mustafa、Agrawal Lokesh、Lazarus Michael
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 4 ページ: 2101-2101

    • DOI

      10.3390/ijms23042101

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesencephalic dopamine neurons are essential for modafinil‐induced arousal2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Yan Fei、Dong Hui、Shen Yan、Li Lei、Lazarus Michael、Qu Wei‐Min、Huang Zhi‐Li
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 178 号: 24 ページ: 4808-4825

    • DOI

      10.1111/bph.15660

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cerebral capillary blood flow upsurge during REM sleep is mediated by A2a receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Tsai Chia-Jung、Nagata Takeshi、Liu Chih-Yao、Suganuma Takaya、Kanda Takeshi、Miyazaki Takehiro、Liu Kai、Saitoh Tsuyoshi、Nagase Hiroshi、Lazarus Michael、Vogt Kaspar E.、Yanagisawa Masashi、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 7 ページ: 109558-109558

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109558

    • NAID

      120007141681

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] The Teleological Mystery of Sleep - Glioneuronal Mechanisms Integrating Sleep Homeostasis and Motivation2024

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Sleep Regulation and Function”
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Glioneuronal mechanisms integrating sleep homeostasis and motivation2024

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      ERATO UK-Japan Joint Symposium on Circadian Rhythms and Sleep
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Why Are We Sleepy When we are bored? - The Gating of Sleep Homeostasis by Motivation2023

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      SLEEP 2023 - 37th Meeting of the Associated Sleep Societies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glioneuronal mechanisms integrating sleep homeostasis and motivation2023

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting of the Chinese Neuroscience Society & The 2nd CJK International Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Why are we sleepy when we are bored? The gating of sleep homeostasis by motivation2023

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      45th Annual Meeting of Japanese Society of Sleep Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Glioneuronal mechanisms integrating sleep homeostasis and motivation2023

    • 著者名/発表者名
      Michael Lazarus
    • 学会等名
      World Sleep 2023 - Congress of the World Sleep Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The gating of sleep homeostasis by motivation. Why are we sleepy when bored?2021

    • 著者名/発表者名
      Lazarus Michael
    • 学会等名
      3rd Congress of the Asian Society of Sleep Medicine
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Principles and Practice of Sleep Medicine (Seventh Edition)2022

    • 著者名/発表者名
      Lazarus Michael, Oishi Yo, Landolt Hans Peter
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780323661898
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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