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レジリエンスを導く多次元行動変容を創発する脳内ネットワークの解明

公募研究

研究領域行動変容を創発する脳ダイナミクスの解読と操作が拓く多元生物学
研究課題/領域番号 23H04668
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関東京大学

研究代表者

林 悠  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40525812)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード睡眠 / マウス
研究開始時の研究の概要

長期的なストレスは脳や全身に作用し、多元的な行動変容を惹起するが、その表れ方は個体ごとに多様である。本研究ではストレスがもたらす行動変容の内、休息および社会性に関連した行動に注目し、睡眠を制御する神経回路が惹起する脳の広域の脳動態が、社会性行動を制御する神経回路の局所動態に作用することで、社会性に関連する行動変容に影響を与えた可能性を検証するとともに、そのメカニズムを追求する。

研究実績の概要

本研究では、睡眠中に固有な広域の脳の神経・血流動態が、どのような社会性行動に関わる脳部位にどう作用し、ストレス抵抗性への影響もたらすかの解明を目指す。オスのマウスは、初めて出会う他個体に対して、物理的アプローチを繰り返す。一方、10日間に及ぶ社会的敗北ストレスを受けたオスのマウスは、通常の(ナイーブな)マウスと同様に初めて出会う他個体にアプローチする「ストレス抵抗性群」と、初めて出会う他個体との接触を避けるようになった「ストレス感受性群」とに分かれる。この行動変容の二極化は、その後数週間に亘って持続する。我々が同定した睡眠制御ニューロンの活動に介入することで、この二極化のバランスに影響が生じる。その仕組みの解明へ向けて、睡眠を構成する各睡眠ステージの合計時間や、睡眠中に固有な脳活動のうち、どのパラメータがストレス抵抗性と相関するかを検討した。その結果、特定の睡眠ステージの合計時間や、その時に強まる脳活動がストレス抵抗性の深く関わる可能性が浮上した。さらに、このステージに選択的な活動様式を示すニューロン等の関与を、Cre-loxPシステムを活用した遺伝学的手法で検証した。その中から、関与する可能性が浮上したニューロン群や脳部位について、そのニューロン群や脳部位に睡眠ステージ特異的に活動に介入するための光遺伝学的手法の開発に取り組んだ。一部のニューロン群については、睡眠中の介入が社会性行動に与える影響を明らかにすることができた。

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

おおむね研究計画通りに進んでいるため、このように判断した。

今後の研究の推進方策

引き続き、当初の研究計画に則り進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

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

  • [雑誌論文] Crucial role of TFAP2B in the nervous system for regulating NREM sleep2024

    • 著者名/発表者名
      Nakai Ayaka、Kashiwagi Mitsuaki、Fujiyama Tomoyuki、Iwasaki Kanako、Hirano Arisa、Funato Hiromasa、Yanagisawa Masashi、Sakurai Takeshi、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 17 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13041-024-01084-8

    • 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
  • [雑誌論文] Forward genetic screen of Caenorhabditis elegans mutants with impaired sleep reveals a crucial role of neuronal diacylglycerol kinase DGK-1 in regulating sleep2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Chung-Kuan、Kawano Taizo、Yanagisawa Masashi、Hayashi Yu
    • 雑誌名

      GENETICS

      巻: 225 号: 2

    • DOI

      10.1093/genetics/iyad140

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ストレス抵抗性における睡眠の役割に関するマウス研究2023

    • 著者名/発表者名
      林 悠
    • 学会等名
      日本睡眠学会第45回定期学術集会・第30回日本時間生物学会学術大会合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス抵抗性における睡眠の役割に関するマウス研究2023

    • 著者名/発表者名
      林 悠
    • 学会等名
      第119回日本精神神経学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analyses of the function of REM sleep in brain maintenance and stress resilience2023

    • 著者名/発表者名
      林 悠
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The roles of REM sleep in cognitive function, brain maintenance, and cerebral blood flow regulation2023

    • 著者名/発表者名
      Yu Hayashi
    • 学会等名
      7th International Forum on Blast Injury Countermeasures (IFBIC 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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