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神経ネットワーク理論を用いた睡眠覚醒制御機構の解析

利用神经网络理论分析睡眠-觉醒控制机制

基本信息

批准号：
09J06989
负责人：
上野太郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06989/
关键词：
睡眠覚醒ドーパミンショウジョウバエ power-law 時間的組織化

项目摘要

睡眠および覚醒は、哺乳類から昆虫まで見られる生理現象であり、その分子基盤の解明が待たれている。遺伝学的ツールとして広く用いられるショウジョウバエにおいても睡眠覚醒の存在が知られており、昆虫と哺乳類において共通の遺伝子が保存されているため、睡眠覚醒の分子基盤を解明するためのモデル動物としてショウジョウバエは適している。本研究の目的は、ショウジョウバエをモデル動物として睡眠覚醒の制御機構を解明することである。睡眠覚醒に関わるドパミン神経を特定することを目的に、ドパミン神経のクラスターごとの神経活動の制御を行った。ドパミン神経全体において、Naチャネルや温度感受性チャネルを発現させ、神経活動の活性化を行うと、ショウジョウバエの睡眠は抑制される。記憶学習に関与することが知られているドパミン神経群において同様の操作を行ったところ、睡眠の変化は認めず、睡眠覚醒と記憶学習に関わるドパミン神経が異なることが示唆された。睡眠覚醒に関わるドパミン神経を一細胞レベルで特定するために、モザイク解析を用いて温度感受性チャネルを一部のドパミン神経のみで発現させるシステム(MARCM法)を立ち上げ、モザイク法を用いて少数のドーパミン神経に温度依存性チャネルを発現させることにより、睡眠覚醒に関わるドーパミン神経回路を特定することを試みた。その結果、PPM3クラスターのドーパミン神経を活性化させることで覚醒が誘導されることが明らかになった。このドーパミン神経はFan-shaped body(FB)と呼ばれる構造体に投射しており、さらにFBのD1型のドーパミン受容体(dDA1)がドーパミンによる覚醒作用を担っていることを遺伝学的に証明した。一方、記憶はこの回路ではなくキノコ体のdDA1が司っており、睡眠と記憶の回路が異なることが示された。

Sleep sleep wakes up, mammalian insects wake up, mammalian insects learn about their physiology, and their molecular genes explain how they are waiting to be killed. The animals are aware of the existence of sleep wakefulness, which are common to insects, mammals, mammals, insects, mammals, mammals, insects, mammals In this study, the purpose of this study is to understand the mechanism of sleep wakefulness control. When you wake up to sleep, you don't know what to do, and you don't know what to do, and you don't know what to do. The temperature sensitivity test of the whole body, the temperature sensitivity test of the Na sensor, the activation of the activity of the god, and the inhibition of sleep were detected in the whole body. To learn how to learn, to learn how to learn, to know, to learn, to learn, to know, to know, to learn, to learn, to know, to do the same thing, to do something in the same way, to do the same thing, to do the same thing, to sleep, to recognize, to wake up, to learn, to know, to instigate, to show that you are instigated. When you wake up, you don't know what to do. You don't know what's going on in your sleep. You know, when you wake up, you know, you know, you When you wake up, you need to try to do something about the divine circuit. The results show that the PPM3 is active and active. It is a wake-up call that makes you aware of your health. The Fan-shaped body (FB) device calls the device to project the device, the FBG D1 device, the acceptor (dDA1), the receiver, the wake-up effect, the device, and the device. On the one hand, remember that the circuit is not working properly, and that the dDA1 system is in a bad condition, and that the sleep circuit is in a bad state.