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2013 年度 実施状況報告書

特殊ゴーグルと高照度光を用いた交代勤務身体不調防止法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24621010
研究機関北里大学

研究代表者

田ヶ谷 浩邦  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (50342928)

研究分担者 田中 克俊  北里大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30365176)
石川 均  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (80265701)
キーワード睡眠学 / 交代勤務 / メラトニン / メラノプシン
研究概要

高照度光による体内時計位相と覚醒度に対する作用を媒介しているメラノプシン含有網膜神経節細胞(mRGC、あるいは内因性光感受性網膜神経節細胞:ipRGC)に関する最新の情報を全米睡眠医学会・全米睡眠科学会総会で収集した。最新の研究成果によると、mRGCは入力元の網膜神経細胞の種類、投射先の神経核などにより5つのサブタイプ(M1~M5)に分類されている。このうち、M1細胞は体内時計である視交叉上核(SCN)と中脳視蓋前域オリーブ核(OPN)に投射して、SCNを介する経路で概日リズム位相変位、メラトニン分泌抑制、覚醒作用を、OPNを介する経路で対光反射を引き起こしている。M2、M4、M5細胞は外側膝状体などを介して、低解像度の視覚を媒介する可能性が指摘されていること。M3細胞の投射先と機能は今のところ不明である。マウスではmRGC細胞は高照度の460nm付近の帯域の光で脱分極し活動電位が生じるが、様々なレベルで光感受性をノックアウトしたマウスによる研究で、mRCGの光感受性がなくても低照度(1 lx以下)でも概日リズム変位作用が生じ、これらは桿体細胞からmRCGへの入力によって引き起こされていると報告された。
上記の新知見を踏まえて、高照度光照射装置と450-500nmの帯域を特異的に阻害する特殊ゴーグルを用いる本研究計画の妥当性について、共同研究者石川と検討を行った。文献を詳細に検討したところ、mRCGのメラノプシン産生と錐体細胞のフォトプシン産生を同時ノックアウトした場合のみ1 lx以下で良好な概日リズム同調が生じた。桿体細胞のロドプシン産生の至適帯域は498 nmと、mRCGのメラノプシン産生至適帯域と重なるものの、実験において、特殊ゴーグルを装着してもこの帯域の照度が10 lx以上となるよう調整することは容易であり、当初の実験計画を大幅に変更することはないとの結論に達した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ノックアウトマウスを用いた最新の研究により、メラノプシン含有網膜神経節細胞(mRGC、あるいは内因性光感受性網膜神経節細胞:ipRGC)の光感受性がなくても低照度(1 lx以下)でも概日リズム変位作用が生じ、これらは桿体細胞からmRCGへの入力によって引き起こされていると報告された。この新知見により、計画している実験計画についての再検討(関連文献の検討、作成済み特殊ゴーグルで問題が生じないかどうかの検討)を要したため。

今後の研究の推進方策

ノックアウトマウスを用いた最新の研究により、メラノプシン含有網膜神経節細胞(mRGC、あるいは内因性光感受性網膜神経節細胞:ipRGC)の光感受性がなくても低照度(1 lx以下)でも概日リズム変位作用が生じ、これらは桿体細胞からmRCGへの入力によって引き起こされているという新知見が報告された。この新知見への対応を盛り込んだ健常者を対象とした交代勤務シミュレーション実験を、平成26年度に実施する。

次年度の研究費の使用計画

ノックアウトマウスを用いた最新の研究により、メラノプシン含有網膜神経節細胞(mRGC、あるいは内因性光感受性網膜神経節細胞:ipRGC)の光感受性がなくても低照度(1 lx以下)でも概日リズム変位作用が生じ、これらは桿体細胞からmRCGへの入力によって引き起こされていると報告された。この新知見により、計画している実験計画についての再検討(関連文献の検討、作成済み特殊ゴーグルで問題が生じないかどうかの検討)を要したため。
上記新知見への対応を盛り込んだ健常者を対象とした交代勤務シミュレーション実験を、平成26年度に実施する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Intelligence or years of education: which is better correlated with memory function in normal elderly Japanese subjects?2013

    • 著者名/発表者名
      Murayama N, Iseki E, Tagaya H, Ota K, Kasanuki K, Fujishiro H, Arai H, Sato K
    • 雑誌名

      Psychogeriatrics

      巻: 13 ページ: 9-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuropsychological Detection of the Early Stage of Amnestic Mild Cognitive Impairment without Objective Memory Impairment2013

    • 著者名/発表者名
      Murayama N, Tagaya H, Ota K, Fujishiro H, Manabe Y, Sato K, Isek E.
    • 雑誌名

      Dementia and geriatric cognitive disorders

      巻: 35 ページ: 98-105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher cortisol levels at diurnal trough predict greater attentional bias towards threat in healthy young adults2013

    • 著者名/発表者名
      Hakamata Y, Izawa S, Sato E, Komi S, Murayama N, Moriguchi Y, Hanakawa T, Inoue Y, Tagaya H
    • 雑誌名

      Journal of affective disorders

      巻: 151 ページ: 775-779

  • [学会発表] 睡眠・精神とメラノプシン2013

    • 著者名/発表者名
      田ヶ谷浩邦
    • 学会等名
      第49回日本眼光学学会総会
    • 発表場所
      ウェスティン都ホテル京都(京都市東山区))
    • 年月日
      20130908-20130908
    • 招待講演
  • [学会発表] 超短時間型BZ系およびnon-BZ系睡眠薬服用によるPVTへの影響は、服用12時間後には消失したが、DSSTスコア低下は残存していた2013

    • 著者名/発表者名
      田ヶ谷浩邦, 熊谷雄治, 黒山政一, 袴田優子, 村山憲男
    • 学会等名
      日本睡眠学会第38回定期学術集会
    • 発表場所
      秋田キャッスルホテル(秋田県秋田市)
    • 年月日
      20130627-20130628
  • [学会発表] 脳糖代謝量に左右差がある軽度認知障害と初期アルツハイマー病の記憶機能の特徴2013

    • 著者名/発表者名
      村山憲男, 井関栄三, 田ヶ谷浩邦, 太田一実, 笠貫浩史, 藤城弘樹, 佐藤潔, 新井平伊
    • 学会等名
      第28回日本老年精神医学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪市北区)
    • 年月日
      20130605-20130605
  • [学会発表] Glucose tolerance were not affected by acute sleep enhancement by ultra-short acting hypnotics in healthy young males2013

    • 著者名/発表者名
      Tagaya H, Kumagai Y, Kuroyama M, Wakisaka M, Sato M
    • 学会等名
      sleep2013
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center(アメリカ国ボルチモア)
    • 年月日
      20130603-20130603

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公開日: 2015-05-28  

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