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近年の研究により、ショウジョウバエにおいても、ホ乳類で見られる睡眠と同様な休止状態があることがわかってきた。したがって、種々の遺伝学的な手法が利用できるショウジョウバエは、睡眠の分子・神経機構を解明するための実験モデルとなりうる。当研究室で開発した赤外線ビデオカメラシステムを用いて、明暗あるいは全暗下でのショウジョウバエの行動軌跡のパターンの数的解析から睡眠行動を定量的に評価した。種々のサーカディアンリズムの突然変異体の行動を解析したところ、サーカディアンリズムの振動が停止していると考えられる状態において、短い周期の活動リズムを検出できることが今回わかった。野生型のハエにおいても、全明の条件下で、どうようなリズムが観察された。そこで、このウルトラディアンリズムの解析を行い睡眠との関連を研究することとした。一方、カフェインはショウジョウバエにおいても覚醒効果を示すことが知られている。ホ乳類ではカフェインの作用はアデノシン受容体を介して行われると考えられている。ショウジョウバエのゲノムにもアデノシン受容体の候補遺伝子が存在することを見いだし、その遺伝子産物の機能を確認した。アデノシン受容体遺伝子にトランスポゾンが挿入された系統を用いて遺伝子欠損突然変異体を分離することができた。今後、欠失突然変異体にカフェインを与えて睡眠に対する効果を調べる。また、アデノシン受容体が発現しているニューロンの睡眠における役割を解明する。
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