2019 年度研究成果報告書

高速カルシウム計測による視交叉上核神経回路の機能的構造解析

研究課題

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研究課題/領域番号	16K16645
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	基盤・社会脳科学
研究機関	長崎大学 (2017-2019) 北海道大学 (2016)
研究代表者	織田善晃長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20735542)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	サーカディアンリズム / カルシウム
研究成果の概要	哺乳類のサーカディアンリズムは脳・視床下部の視交叉上核に存在するリズム中枢により調整されている。視交叉上核は約２万個の神経細胞がネットワークを構築し連携してリズム情報を発振すると考えられるが、この連携機構は不明である。本研究課題では高速・長期間の蛍光カルシウムイメージングを行い、神経細胞としての特徴であるミリ秒単位の神経活動がサーカディアンリズム形成にどのように寄与するかを解析した。さらに膜電位のサーカディアンリズムや単離細胞での解析により、細胞集団のサーカディアンリズム形成機構の一端を解明した。
自由記述の分野	神経生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	生体の生理機能は約24時間周期の変動（概日リズム）を示し、多様な機能を最適な時間に配分することで１日の環境変化に適応することができる。概日リズムは、ヒトを含む哺乳類では脳視床下部の視交叉上核ににある約２万個の神経細胞により制御されている。しかしこれらがどのように連携し概日リズムを形成しているかの理解に乏しい。本研究では神経細胞の活動を細胞1個単位で視覚化し観察することにより、視交叉上核における概日リズム形成機構の一端を解明した。ヒトは社会生活の中で体が本来持つ概日リズムと大きく異なる行動を起こすことがあるが、その影響や不全の治療を行うための基本的な性質を理解するために本研究は有意義である。