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2007 年度 実績報告書

レム睡眠を制御する橋神経活動の多チャンネル計測と解析

研究課題

研究課題/領域番号 17605001
研究機関東北大学

研究代表者

辛島 彰洋  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (40374988)

研究分担者 片山 統裕  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20282030)
キーワード神経科学 / 情報工学 / 睡
研究概要

睡眠-覚醒リズムは、延髄・橋・中脳といった脳幹ならびに視床下部に点在する「睡眠調節ニューロン群」により作られるという考えが多くの睡眠研究者により共有されている。これらの部位を破壊もしくは刺激すると睡眠-覚醒リズムが乱れること、これらの部位に睡眠-覚醒の状態ごとに発火パターンを変えるニューロンが多数存在することがその根拠であるが、睡眠調節ニューロン群間の相互作用については未だ不明な点が多い。本研究では、この相互作用を明らかにするためにまず「動物を用いた電気生理実験」を行った。特に今回は、睡眠調節ニューロン群の一つである縫線核に存在するセロトニンニューロンと非セロトニンニューロン間の相互作用を調べた。その結果、セロトニンニューロンは今まで知られていたような縫線核外のニューロンからだけではなく近傍のニューロンからも強い興奮性、抑制性入力を受けていることを示す結果が得られた。さらに、現在知られている睡眠調節ニューロン群間の相互作用に関する知見が十分かどうかを調べるために、最新の知見を組み込んだ「睡眠-覚醒サイクル制御機構の数理モデル」を作成し、計算機シミュレーション実験を行った。このモデルが動物やヒトの睡眠-覚醒サイクルを忠実に再現できること、すなわち我々が作成したモデルが現実的であることを示唆する結果が得られた。またこのモデルを用いて睡眠障害の一つであるナルコレプシー患者に診られる情動脱力発作のシミュレーションに成功し、そのメカニズムを示唆することに成功した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 縮約と遡行による階層的生体リズム機構のモデル化2007

    • 著者名/発表者名
      中尾光之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 127

      ページ: 1486-1490

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 睡眠制御機構の解明を目指した脳幹神経回路の多細胞同時計測2007

    • 著者名/発表者名
      嶋崎統彦
    • 雑誌名

      信学技報(MBE) 107

      ページ: 9-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Phase-locking of spontaneous and tone-elicited pontine waves tohippocampal theta waves during REM sleep in rats2007

    • 著者名/発表者名
      A. Karashima
    • 雑誌名

      Brain Research 1182

      ページ: 73-81

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical models of regulatory mechanisms of sleep-wake rhythms2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakao
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences 64

      ページ: 1236-1243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of extracellular multiple neuronal activities in the three-dimensional hippocampal tissue based on the fluctuation analysis2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kubo
    • 雑誌名

      19th International Conference on Noise and Fluctuations

      ページ: 577-580

  • [雑誌論文] 睡眠と脳機能2007

    • 著者名/発表者名
      辛島彰洋
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2007講演論文集

      ページ: 29-32

  • [学会発表] レム睡眠期に海馬・扁桃体で観測されるθ波の同期現象2007

    • 著者名/発表者名
      辛島彰洋
    • 学会等名
      日本睡眠学会第32回定期学術集会・第14回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      20071107-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 多重電極を用いた脳幹ニューロン活動の計測2007

    • 著者名/発表者名
      嶋崎統彦
    • 学会等名
      日本睡眠学会第32回定期学術集会・第14回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      20071107-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Synchronization of theta activity in hippocampus and amygdala during REM sleep2007

    • 著者名/発表者名
      A. Karashima
    • 学会等名
      Neuro2007
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      20070910-12
  • [学会発表] Model and actual neuronal activities during transition from NREM to REM sleep2007

    • 著者名/発表者名
      A. Karashima
    • 学会等名
      Worldsleep07
    • 発表場所
      ケアンズ(オーストラリア)
    • 年月日
      20070902-06

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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