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レム睡眠と食欲の意志動力学

公募研究

研究領域「意志動力学(ウィルダイナミクス)の創成と推進」に関する総合的研究
研究課題/領域番号 19H05004
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
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, 准教授 (80469650)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードREM sleep / レム睡眠 / 食欲 / 意志動力学
研究開始時の研究の概要

It is known that sleep disruption affects metabolism and energy balance, but the brain mechanism linking sleep disruption and obesity are poorly defined. Recent work from the WPI-IIIS Lazarus lab suggests a role of neurons in the medial prefrontal cortex (mPFC) in linking REM sleep to appetite for highly palatable food (McEown K, et al. eLife 2016). Moreover, the lab discovered that REM sleep is suppressed by activation of REM-active dopaminergic or GABA mesopontine neurons (Takata Y, et al., J Neurosci 2018). Thus, a mesopontine-mPFC circuit may control metabolic effects of REM sleep.

研究実績の概要

Our lab recently revealed the crucial importance of the medial prefrontal cortex (mPFC) in linking sleep quality with food preference and energy consumption (McEown et al., Elife, 2016, pii:e20269). Given that midbrain dopamine (DA) neurons have dense projections to the mPFC, we aimed in this project to elucidate the precise role of DA neurotransmission in mediating food preference based on their nutritional and metabolic impact. To interfere with DA neurotransmission, we employed chemogenetics to selectively inhibit DA neurons in the ventral tegmental area (VTA).
After habituation into our behavioral settings, animals were given free access to highly palatable food (Chocolate and cheese) and standard laboratory chow. Food preference and intake was monitored daily under both baseline 12h/12h light/dark (LD) cycle and following 6h sleep deprivation. Under LD conditions, control animals showed high preference for palatable fatty items (cheese) over carbohydrate-rich food (chocolate and standard chow). After inhibition of DA neurons, animals still show a preference for fatty food over sweet food.
Following sleep deprivation (SD), control animals dramatically shifted their preference to sweet food items over fatty-food and standard chow. Inhibition of midbrain VTA DA neurons abolished this response, leading to similar food consumption pattern after SD compared to LD baseline conditions.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] Ventral pallidal GABAergic neurons control wakefulness associated with motivation through the ventral tegmental pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Ya-Dong Li, Yan-Jia Luo, Wei Xu, Jing Ge, Yoan Cherasse, Yi-Qun Wang, Michael Lazarus, Wei-Min Qu & Zhi-Li Huang
    • 雑誌名

      Molecular Psychiatry

      巻: - 号: 7 ページ: 2912-2928

    • DOI

      10.1038/s41380-020-00906-0

    • 関連する報告書
      2020 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] Ablation of Ventral Midbrain/Pons GABA Neurons Induces Mania-like Behaviors with Altered Sleep Homeostasis and Dopamine D2R-mediated Sleep Reduction2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Takato, Takata Yohko, Cherasse Yoan, Mizuno Seiya, Sugiyama Fumihiro, Takahashi Satoru, Funato Hiromasa, Yanagisawa Masashi, Lazarus Michael, Oishi Yo
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 6 ページ: 101240-101240

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101240

    • NAID

      120007163338

    • 関連する報告書
      2020 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] Acute Social Defeat Stress Increases Sleep in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Shinya、Kaushik Mahesh K.、Zhou Xuzhao、Korkutata Mustafa、Lazarus Michael
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 13 ページ: 322-322

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00322

    • 関連する報告書
      2019 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] Gating and the Need for Sleep: Dissociable Effects of Adenosine A1 and A2A Receptors2019

    • 著者名/発表者名
      Lazarus Michael、Oishi Yo、Bjorness Theresa E.、Greene Robert W.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 13 ページ: 740-740

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00740

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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