入出力関係から読み解くオレキシンニューロン亜集団の機能

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脳内ペプチドであるオレキシンは覚醒、摂食行動、自律神経系、内分泌、報酬系など、さまざまな機能に関与しているが、その中でもオレキシンの中心的な役割は行動のための覚醒の維持にあると考えられている。オレキシンを産生するオレキシンニューロンを介した神経回路を詳細に同定・描出することが睡眠覚醒制御メカニズムを解明するためには、解明の一端となるのではないかと考え、視床下部外側野のオレキシンニューロンの入出力関係『入力源（インプット）―オレキシンニューロン―各モノアミン神経系起始核』を明らかにすることを目的とし、マウスの脳において逆行性トランスシナプス標識法を応用したトレーシング法を用いて特定の出力先（各モノアミンニューロン起始核）に投射するオレキシンニューロンの入力源となるニューロン群を標識した。また、視床下部の神経細胞から得られた核を用いてシングルセルRNA解析を行い、オレキシンニューロンに発現している遺伝子パターンの解析を行った。さらに、新たに作出したOrexin-iCreノックインマウスを用い、光刺激によってオレキシンニューロンに共発現する神経伝達物質の睡眠・覚醒に関わる生理的な役割の解明を目指した。iCreノックインホモマウスにおいてはオレキシン自体の産生がないものの、iCre特異的にAAVベクターによりOPN4dCを発現させることで、オレキシン産生がない状態でのオレキシンニューロンの睡眠覚醒状態に関する機能を評価することが可能となった。