睡眠要求を生み出す単一ニューロンレベルの多層ダイナミクスの可視化

睡眠は脊椎動物に見られるありふれた行動であるが、睡眠の定義の広がりと検出方法の高度化によりショウジョウバエ、クラゲ、ヒドラも「眠る」ことが明らかとなってきた。脳を持たない動物も眠ることから、シンプルな神経系でも「眠る」ことができる。本研究ではマウスをモデル動物として用いて、睡眠覚醒を司る中枢神経系における細胞レベルでの睡眠の基盤解明を目指している。初年度は、対物レンズ、CCDカメラ、LED光源等を組み合わせたイメージングや脳波記録のセットアップを行った。頭部固定はストレスになるために通常頭部固定したマウスは入眠しなかったりレム睡眠に入らないが、馴化方法の工夫により頭部を固定した状態で明暗の概日リズムに同期して、覚醒、ノンレム睡眠、レム睡眠の出現を示すようになった。自然な睡眠覚醒を示すマウスの皮質脳波を記録することができるようになっている。睡眠制御分子SIK3のアデノ随伴ウイルスを用いた発現による皮質脳波から徐波成分を中心に様々な解析を行っている。投与の量や部位、アデノ随伴ウイルスのタイプを調整して測定系の最適化を行った。脳波測定やイメージングに加えて、DREADD（Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs）と呼ばれる遺伝薬理学的な手法とFosプロモーターを利用した細胞ラベリングを組み合わせたより操作的な実験も開始した。

睡眠は脊椎動物に見られるありふれた行動であるが、睡眠の定義の広がりと検出方法の高度化によりショウジョウバエ、クラゲ、ヒドラも「眠る」ことが明らかとなってきた。脳を持たない動物も眠ることから、シンプルな神経系でも「眠る」ことができる。本研究ではマウスをモデル動物として用いて、睡眠覚醒を司る中枢神経系における細胞レベルでの睡眠の基盤解明を目指している。初年度は、対物レンズ、CCDカメラ、LED光源等を組み合わせたイメージングや脳波記録のセットアップを行った。頭部固定はストレスになるために通常頭部固定したマウスは入眠しなかったりレム睡眠に入らないが、馴化方法の工夫により頭部を固定した状態で明暗の概日リズムに同期して、覚醒、ノンレム睡眠、レム睡眠の出現を示すようになった。自然な睡眠覚醒を示すマウスの皮質脳波を記録することができるようになっている。睡眠制御分子SIK3のアデノ随伴ウイルスを用いた発現による皮質脳波から徐波成分を中心に様々な解析を行っている。投与の量や部位、アデノ随伴ウイルスのタイプを調整して測定系の最適化を行った。脳波測定やイメージングに加えて、DREADD（Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs）と呼ばれる遺伝薬理学的な手法とFosプロモーターを利用した細胞ラベリングを組み合わせたより操作的な実験も開始した。