グリシンニューロンによるレム睡眠時筋弛緩メカニズムの解明

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哺乳動物の睡眠は、ノンレム睡眠とレム睡眠に分けられている。通常、レム睡眠中は骨格筋の筋緊張が消失し、夢の内容に伴った動きができないようになっているが、RBD患者においてはレム睡眠中に大声で叫んだり、何かを殴るような素振りをしたりと、夢に影響された行動を示す。興味深いことに、RBDは神経変性疾患の初期症状であることが近年明らかとなってきた。しかし、RBDの正確な発症部位は疎か、レム睡眠時における筋弛緩の神経メカニズムも未だに明らかになっていない。この点を明らかにするために、我々が作成した新規のRBDモデルマウスをもとに、RBD発症にかかわる神経ネットワークに焦点を当てる。当該年度は、過去の文献で同定されている、コリン作動性運動ニューロンに投射するいくつかのグリシンニューロンを発現する領域のうち、どの領域のグリシンニューロンがレム睡眠時に活動するのかを検討するため、レム睡眠断眠直後のレム睡眠に入眠したマウス脳を固定・摘出し、神経細胞活性の指標であるc-fos抗体を用いて、レム睡眠制御および運動ニューロンに出力するいくつかの領域においてc-fos活性の変化を見出した。しかし、同定した領域は既存の制御領域と変化がなかったため、実験計画の変更が求められた。そこで、我々が作成した新規のRBDモデルマウスの覚醒時の運動に異常が観察されており、RBDが神経変性疾患と深い関連性があることから、詳細な表現系の解析を行った。歩行運動、協調運動、握力試験を行ったところ、コントロールと比較して全ての試験において有意に筋力が低下していることが明らかとなった。これらの結果から、RBDも含め、モデルマウスでは神経変性疾患患者と類似した運動異常が見られることから、コリン作動性運動ニューロンに入力するグリシンニューロンを介した神経回路が神経変性疾患の運動異常の発現に重要であることが示唆される。