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視床下部の視交叉上核(SCN)の神経ネットワークは、概日(サーカディアン)リズムを制御する中枢時計として機能している。本研究では遺伝子改変マウスや神経生理学の最新の技術を用いて、中枢時計神経ネットワークの動作原理理解を目指す。現代社会では時差や夜間勤務、生活習慣の乱れにより、概日リズム変調は誰にでも起こりうる問題である。睡眠障害のみならず、様々な疾患・健康障害のリスクを増大する。したがって、概日リズム発振のメカニズムを理解し、概日リズム変調の効果的な予防方法・対処方法を見つけることは、大変重要である。本年度は、in vivoゲノム編集によりSCN AVPニューロン、VIPニューロン特異的にGABAA受容体をノックアウトしたマウスを作成し、実際にIPSCが消失することをスライスでの電気生理学的解析で確認した。これらのマウスの概日行動リズムを測定したところ、VIPニューロン特異的ノックアウトマウスで異常が見られた。また、AVPニューロン特異的CK1d欠損マウスはAVPニューロンの細胞時計周期の延長により概日行動周期も長くなる。ファイバーフォトメトリーを用いて当該マウスにおけるin vivoでの細胞内CaリズムをAVPニューロン、VIPニューロンそれぞれで測定した。その結果、AVPニューロン、VIPニューロン共にCaリズム周期が行動リズム周期と同程度に延長した。従ってin vivoでは、AVPニューロンが他のSCNニューロンのリズム周期を制御することが示された。さらに、SCN AVPニューロンを光遺伝学刺激する試みにおいて、SCNではなく視床下部室傍核（PVH）のAVPニューロンを活性化すると、睡眠中のマウスが速やかに覚醒することを見出したので、その詳しいメカニズムについても解析した。
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