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哺乳類において、脳内視床下部の視交叉上核が体内時計の中枢であることは広く知られている。しかしながら、視交叉上核が刻む概日振動がどのように他の脳領域に伝わり、どのようにその領域の概日振動を制御しているのか未だ明らかにされていない。室傍核領域は視交叉上核の背側部に位置している。また、室傍核領域は視交叉上核からの投射が存在することが知られている領域である。そのため、視交叉上核がどのように脳領域の概日振動を制御しているかを明らかにするためには、まず視交叉上核が室傍核領域の概日振動をどのように制御しているかを明らかにすることが必要であると考えた。
研究代表者はこれまでの研究によって “移植培養系での振動再構成”の実験系を独自開発した。この実験系により、視交叉上核から室傍核領域への時刻情報伝達には神経連絡が必要であることが明らかとなった。また時刻情報伝達物質の候補としてGABAに注目し、検証を行った。培養中の組織片にGABA受容体の作動薬、拮抗薬を投与した結果、視交叉上核および室傍核領域の概日振動へ影響を与えた。GABAは細胞内クロライドの濃度によって抑制性・興奮性が変化するので、培養中の組織片にクロライドトランスポーターの抑制剤を投与したところ、視交叉上核と室傍核領域間の概日振動の位相差に影響を与えた。
マウスなどの夜行性動物においては、視交叉上核と室傍核領域などの視交叉上核外領域では振動の位相が逆になっている。GABAは視交叉上核からの時刻情報を伝えると共に、この位相差を作り出しているのではないかと考え、本年度はクロライドトランスポーターが実際に視交叉上核、室傍核領域で発現しているかin situハイブリダイゼーション法によって確認した。その結果、主観的に夜において視交叉上核にクロライドトランスポーターが発現していることが明らかとなった。
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