発達期に特徴的な「細切れ睡眠」の制御メカニズムと生理的意義の解明

睡眠は幅広い動物種に見られる行動である。このうち発達初期の睡眠は、脳の成熟に重要であると考えられ、自閉症をはじめとする神経発達障害の患者の多くが発達初期に睡眠障害を経験すると報告されている。そのほか、健常者において発達初期睡眠における異常が疾患の発症リスクを高めることや、発達に伴い睡眠のパターンが変化することから、発達初期睡眠を制御する機構が存在すると推測される。しかし、発達初期は個体が小さいことに伴う技術的なハードルがあり、その制御システムはこれまで詳しく理解されていない。そこで私は、ショウジョウバエ幼虫を用いて発達睡眠の制御機構の解明に取り組んでいる。ショウジョウバエにおいて、成体期と発達初期とではその睡眠量が必ずしも相関しないことから、発達初期特異的に睡眠を制御する機構があると私は考えた。そこで、その制御に関わる遺伝子およびニューロンの特定を目指して研究を進めている。これまでに私は、幼虫睡眠の定量解析系を確立するため、睡眠状態において特有に見られる、応答性の低下、および睡眠量の恒常性が自身の構築した解析系で見られることを確認した。この解析系を用いて遺伝子スクリーニングを実施し、幼虫睡眠の制御に関与する遺伝子を特定した。さらに、その遺伝子を発現するニューロンのうち、どの少数ニューロンがその制御に必要なのかを調べている。今後は、それらの制御ニューロンを用いて、幼虫睡眠の意義に迫るための実験を実施する予定である。

睡眠は幅広い動物種に見られる行動である。このうち発達初期の睡眠は、脳の成熟に重要であると考えられ、自閉症をはじめとする神経発達障害の患者の多くが発達初期に睡眠障害を経験すると報告されている。そのほか、健常者において発達初期睡眠における異常が疾患の発症リスクを高めることや、発達に伴い睡眠のパターンが変化することから、発達初期睡眠を制御する機構が存在すると推測される。しかし、発達初期は個体が小さいことに伴う技術的なハードルがあり、その制御システムはこれまで詳しく理解されていない。そこで私は、ショウジョウバエ幼虫を用いて発達睡眠の制御機構の解明に取り組んでいる。ショウジョウバエにおいて、成体期と発達初期とではその睡眠量が必ずしも相関しないことから、発達初期特異的に睡眠を制御する機構があると私は考えた。そこで、その制御に関わる遺伝子およびニューロンの特定を目指して研究を進めている。これまでに私は、幼虫睡眠の定量解析系を確立するため、睡眠状態において特有に見られる、応答性の低下、および睡眠量の恒常性が自身の構築した解析系で見られることを確認した。この解析系を用いて遺伝子スクリーニングを実施し、幼虫睡眠の制御に関与する遺伝子を特定した。さらに、その遺伝子を発現するニューロンのうち、どの少数ニューロンがその制御に必要なのかを調べている。今後は、それらの制御ニューロンを用いて、幼虫睡眠の意義に迫るための実験を実施する予定である。