メラニン凝集ホルモン産生神経の活動操作と運命制御を用いたレム睡眠調節機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293046
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山中 章弘 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (60323292)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: メラニン凝集ホルモン / 記憶 / 睡眠覚醒 / 新奇物体認識試験 / 断眠 / 時期特異的脱落

研究実績の概要

MCH神経の投射先を明らかにするために、MCH神経特異的にtTA（テトラサイクリントランスアクティベーター）を発現するMCH-tTAマウスと、tTA依存的にYellow Camelleon (YC nano)を発現するマウス(TetO YC)を交配させて、MCH-tTA; TetO YCマウスを作成した。YCnanoは、非常に強い蛍光を発するタンパク分子で、軸索先端まで輸送されるために、MCH神経の軸索が脳のどの部位に投射しているのかについて明らかにすることができる。組織化学的解析の結果、MCH神経軸索が海馬や中隔核などの記憶との関連が指摘されている領域に密に投射していることを見いだした。これらの結果は、MCH神経が睡眠覚醒調節だけでなく記憶の制御にも関わっていることを示している。そこで、MCH神経を時期特異的に脱落させることが出来るマウスを用いて記憶のテストを行った。MCH-tTAマウスをTetO diphtheria toxin A fragment(DTA)マウスと交配させ、MCH-tTA; TetO DTAマウスを作成した。ドキシサイクリンの有無によって、DTA発現が制御されるため、MCH神経の脱落時期を制御することが可能になる。認識記憶を評価できる新奇物体認識試験を用いてMCH神経脱落マウスの記憶を評価したところ、記憶が優位に向上していることが明らかになった。そこで、記憶保持の間に断眠を行ったところ、断眠を行うとMCH神経脱落群と非脱落群間に差が見られなかった。これら一連の行動実験から、MCH神経が睡眠中に活動し、記憶を抑制又は消去していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Muscular mechanical hyperalgesia after lengthening contractions in rats depends on stretch velocity and range of motion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Katanosaka K, Abe M, Yamanaka A, Nosaka K, Mizumura K, *Taguchi T
  • 雑誌名: Eur J Pain 巻: 21 ページ: 125-139
  • DOI: doi: 10.1002/ejp.909.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lateral hypothalamic circuits for sleep-wake control. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T, * Yamanaka A
  • 雑誌名: Curr Opin Neurobiol 巻: 44 ページ: 94-100
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Top-down cortical input during nrem sleep consolidates perceptual memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto D, Hirai D, Fung CC, Inutsuka A, Odagawa M, Suzuki T, Boehringer R, Adaikkan C, Matsubara C, Matsuki N, Fukai T, McHugh TJ, Yamanaka A, *Murayama M
  • 雑誌名: Science 巻: 352 ページ: 1315-1318
  • DOI: 10.1126/science.aaf0902.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The integrative role of orexin/hypocretin neurons in nociceptive perception and analgesic regulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inutsuka A, Yamashita A, Chowdhury S, Nakai J, Ohkura M, Taguchi T, *Yamanaka A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 29480
  • DOI: 10.1038/srep29480.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Direct projections from hypothalamic orexin neurons to brainstem cardiac vagal neurons. (2016)
  • 著者名/発表者名: *Dergacheva O, Yamanaka A, Schwartz AR, Polotsky VY, Mendelowitz D
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 339 ページ: 47-53
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2016.09.038.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hypoxia and hypercapnia inhibit hypothalamic orexin neurons in rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: *Dergacheva O, Yamanaka A, Schwartz AR, Polotsky VY, Mendelowitz D.
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 116 ページ: 2250-2259
  • DOI: 10.1152/jn.00196.2016.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Optogenetic activation of serotonergic terminals facilitates gabaergic inhibitory input to orexin/hypocretin neurons. (2016)
  • 著者名/発表者名: Chowdhury S, *Yamanaka A
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 36039
  • DOI: 10.1038/srep36039.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Involvement of mesolimbic dopaminergic network in neuropathic pain relief by treadmill exercise: A study for specific neural control with gi-dreadd in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wakaizumi K, Kondo T, Hamada Y, Narita M, Kawabe R, Narita H, Watanabe M, Kato S, Senba E, Kobayashi K, Kuzumaki N, Yamanaka A, Morisaki H, *Narita M
  • 雑誌名: Mol Pain 巻: 12 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1177/1744806916681567.
  • 査読あり
• [学会発表] 視床下部神経活動の記録と操作による睡眠覚醒と記憶の制御機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会 シンポジウム：in vivo生理学：その観察と操作
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2017-03-28 – 2017-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経細胞の活動記録と活動操作 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第90回日本薬理学会年会 シンポジウム 25 脳神経疾患のセルアセンブリ解析と神経活動制御研究の最先端
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-17
  • 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒調節のメカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第78回原研研究集会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 光遺伝学・薬理遺伝学を用いた神経活動操作による睡眠覚醒制御と記憶制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 新潟脳神経研究会特別例会
  • 発表場所: 新潟大学脳研究所
  • 年月日: 2017-02-28 – 2017-02-28
  • 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒と記憶の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 都医学研セミナー
  • 発表場所: 東京都医学総合研究所
  • 年月日: 2017-02-15 – 2017-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] 睡眠障害モデルマウス作成と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 都医学研プロジェクトセミナー
  • 発表場所: 東京都医学総合研究所
  • 年月日: 2017-02-15 – 2017-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経による睡眠と記憶の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 神戸大学医学研究科薬理学分野講演会
  • 発表場所: 神戸大学医学研究科
  • 年月日: 2017-02-14 – 2017-02-14
  • 招待講演
• [学会発表] Hypothalamic neurons regulate sleep/wakefulness and memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A
  • 学会等名: The 5th Annual IIIS Symposium
  • 発表場所: Tokyo Conference Center Shinagawa
  • 年月日: 2016-12-12 – 2016-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 神経ペプチドによる睡眠と記憶の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第2回名古屋大学－ラクオリア創薬 創薬シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学医学部
  • 年月日: 2016-12-08 – 2016-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] Good Sleep: Relief from Sleep Disorder (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A
  • 学会等名: Fifteenth Japanese-American Kavli Frontiers of Science Symposium
  • 発表場所: Irvine, California, U.S.A.
  • 年月日: 2016-12-04 – 2016-12-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 社会性に関わる神経への入力経路同定と回路機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 平成28年度生理研研究会・第6回社会神経科学研究会「社会の成り立ちを支える内分泌学」
  • 発表場所: 生理学研究所
  • 年月日: 2016-11-24 – 2016-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] Hypothalamic melanin concentrating hormone (MCH) neurons inhibiting memory formation during sleep. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A
  • 学会等名: Neuroscience 2016 Satellite Meeting "Wiring and Functional Principles of Neural Circuits"
  • 発表場所: San Diego, California, U.S.A
  • 年月日: 2016-11-17 – 2016-11-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経細胞による睡眠覚醒、睡眠関連機能の調節メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第23回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] 様々な神経活動操作法による生理機能の解明. (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 第10回骨・軟骨フロンティア
  • 発表場所: ベルサール八重洲
  • 年月日: 2016-11-05 – 2016-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] Hypothalamic neurons regulate sleep/wakefulness and memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A
  • 学会等名: CNS Collaborators Day 2016 "Emerging Techniques"
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2016-09-22 – 2016-09-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hypothalamic peptidergic neurons regulates sleep/wakefulness and memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Izawa S, Inoue R, Mukai Y, Terao A, Chowdhury S, Mizoguchi H, Yamanaka A
  • 学会等名: 23rd Congress of the European Sleep Research Society (ESRS) 2016
  • 発表場所: Bologna, Italy
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] オレキシン受容体拮抗薬とベンゾ系・非ベンゾ系薬との作用メカニズムの違いについて (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 高齢者不眠症セミナー
  • 発表場所: 名古屋観光ホテル
  • 年月日: 2016-09-07 – 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] 本能行動調節を目指す創薬・医療薬理 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘, 犬束 歩, 山下 哲, 田口 徹
  • 学会等名: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム 2016
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2016-08-24 – 2016-08-24
  • 招待講演
• [学会発表] オレキシン神経による鎮痛作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 犬束 歩, 山下 哲, スリカント チョドリ, 田口 徹, 山中章弘
  • 学会等名: 第 36回鎮痛薬・オピイドペプチシンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2016-08-19 – 2016-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] ファイバーレス光遺伝学開発と睡眠覚醒・記憶操作への応用. (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: ルミノジェネティクス研究会
  • 発表場所: KKRホテル熱海
  • 年月日: 2016-07-23 – 2016-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] ファイバーフォトメトリを用いた視床下部オレキシン神経活動の記録 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘, 犬束 歩, 山下 哲, 田口 徹
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会 シンポジウム「ファイバーフォトメトリを用いた行動中動物の脳深部神経活動記録」
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-07-20 – 2016-07-22
  • 招待講演
• [学会発表] The role of hypothalamic peptidergic neurons in the regulation of brain states. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka A
  • 学会等名: 10th FENS Forum of Neuroscience 2016
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-07-02 – 2016-07-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 視床下部神経による睡眠覚醒と記憶の制御メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 広島大学インキュベーション研究拠点「本能行動の発現メカニズムに関する総合科学研究推進拠点－大学生の生活習慣及び科学リテラシーの確立へ向けて－」
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-16
  • 招待講演
• [学会発表] オレキシンとは？睡眠覚醒調節における役割について (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 学会等名: 長岡不眠症フォーラム
  • 発表場所: ホテルニューオータニ長岡
  • 年月日: 2016-04-19 – 2016-04-19
  • 招待講演
• [図書] 睡眠科学 最新の基礎研究から医療・社会への応用まで (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘
  • 総ページ数: 112-123
  • 出版者: 化学同人
• [図書] コメディカル専門基礎科目シリーズ 生理学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山中章弘、田淵紗和子
  • 総ページ数: 45-64
  • 出版者: 理工図書
• [備考] 環境医学研究所神経系分野２
  • URL: http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/drof1/nr/