視床下部ペプチド作動性神経活動の光操作による本能行動発現制御

通过光学操纵下丘脑肽能神经活动控制本能行为

• 批准号: 11J03531
• 负责人: 常松 友美
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Nagoya University (2013)National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03531/
• 关键词: オレキシン; メラニン凝集ホルモン; オプトジェネティクス; ノンレム睡眠; レム睡眠; チャネルロドプシン2; アーキロドプシン; メラノプシン; 徐波睡眠; ハロロドプシン; アーキロドプシン3

睡眠覚醒は個体でのみ生じる生理現象のため、睡眠覚醒の本質を理解するためには個体レベルでの研究が必要不可欠である。そこで本研究では、オプトジェネティクスを適用することで、睡眠覚醒調節において非常に重要な役割を担うオレキシン産生神経(オレキシン神経)、およびメラニン凝集ホルモン産生神経(MCH神経)活動を光によって制御し、個体におけるオレキシン神経、およびMCH神経の生理的意義を詳細に解析することを目的としている。平成25年度は、オレキシン神経活動を抑制するために、オレキシン神経特異的に緑色光活性化プロトンポンプであるアーキロドプシンTP009系統(ArchT)を発現する遺伝子改変マウスの作製に成功した。この遺伝子改変マウスに対し、光ファイバーを介し、緑色光を1時間照射し続けたところ、活動期である暗期において、覚醒時間が有意に減少することが明らかとなった。このことは、オレキシン神経活動が覚醒状態の維持において、大変重要な役割を果たすことを示唆している。本研究で得られた結果は、Behavioural Brain Research誌に単独筆頭著者として発表した。また、MCH神経活動を活性化、あるいは抑制するために、MCH神経特異的に青色光活性化タンパク質であるチャネルロドプシン2(ChR2)、あるいはArchTを発現する遺伝子改変マウスの作成にも成功している。これらの遺伝子改変マウスを用いて、MCH神経活動を活性化するとレム睡眠時間が有意に増加した。一方、MCH神経を抑制しても睡眠覚醒サイクルに影響は見られなかった。このことから、MCH神経の活動はレム睡眠調節において、レム睡眠を誘導するために十分条件ではあるが、必要条件ではないことが明らかとなった。本研究で得られた結果は、The Journal of Neuroscience誌に単独筆頭著者として投稿し、二度目のリバイス中である。

Sleep wakefulness is a physiological phenomenon of individual development, and it is necessary to understand the nature of sleep wakefulness. This study aims to analyze in detail the physiological significance of sleep wakefulness regulation, which plays a very important role in the production of neurogenesis, aggregation and production of neurogenesis (MCH neurogenesis). In 2005, the production of green photoactive active protein was successfully carried out in the context of inhibition of neuroactivity and development of the TP009 system (ArchT). The light source changes the light source, the green light source changes the light source, the active light source changes the dark source, and the wake source changes the light source. This is the first time that the brain has been activated. The results of this study are unique to Behavioral Brain Research. MCH activity was activated, inhibited, and MCH neural-specific cyan photoactivation was successfully produced. With the use of this genetic modification hormone, MCH neural activity is activated and the sleep time of the brain is intentionally increased. One side, MCH brain suppression, sleep wake-up call, see The activity of MCH is regulated by sleep. The results of this study are different from those of The Journal of Neuroscience.

项目成果

Opotogenetic manipulation of the hypothalamic peptidergic neurons control instinctive behaviors

下丘脑肽能神经元的光遗传学操作控制本能行为

• 发表时间: 2012
• 作者: Tomomi Tsunematsu;Yasunori Takayama;Makoto Tominaga;Akihiro Yamanaka;Tomomi Tsunematsu;Tomomi Tsunematsu
• 通讯作者: Tomomi Tsunematsu

The Role of Orexin/Hypocretin in the Central Nervous System and Peripheral Tissues.

食欲素/下丘脑分泌素在中枢神经系统和周围组织中的作用。

• DOI: 10.1016/b978-0-12-394623-2.00002-0
• 发表时间: 2012
• 期刊: Vitamin and Hormones
• 作者: Tsunematsu T;Yamanaka A
• 通讯作者: Yamanaka A

The transcriptome profiling of orexin/hypocretin neurons using microarray

使用微阵列对食欲素/下丘脑分泌素神经元进行转录组分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 常松友美;富永真琴;山中章弘
• 通讯作者: 山中章弘

Acute optogenetic silencing of orexin/hypocretin neurons induces slow-wave sleep in mice.

• DOI: 10.1523/jneurosci.0784-11.2011
• 发表时间: 2011-07-20
• 期刊: The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
• 作者: Tsunematsu T;Kilduff TS;Boyden ES;Takahashi S;Tominaga M;Yamanaka A
• 通讯作者: Yamanaka A

Chronic alterations in monoaminergic cells in the locus coeruleus in orexin neuron-ablated narcoleptic mice.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0070012
• 发表时间: 2013
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Tsujino N;Tsunematsu T;Uchigashima M;Konno K;Yamanaka A;Kobayashi K;Watanabe M;Koyama Y;Sakurai T
• 通讯作者: Sakurai T