Cortico-preoptic circuit regulating sleep and sedation

初年度は、神経活動依存的に発現する遺伝子fosを利用したFos-Cre遺伝子発現システム（TRAP）を用いて、それぞれ鎮静薬デクスメデトミジン投与時、拮抗薬アチパメゾール投与時、麻酔薬投与時、睡眠時に活性化される細胞群を探索した。その結果、鎮静薬デクスメデトミジン投与時に活性化される細胞群として、特に視床、視床下部、中脳、橋を見出した。さらに、赤色蛍光レポーター系統Ai9とcfos抗体染色との組み合わせにより、２つの覚醒ステートの両方、ないしは片方だけ活性化される細胞群を区別することができた。現在、それらの領域について、薬理学的・光遺伝学的操作（DREADD、オプトジェネティクス）、カルシウムセンサーを用いた神経活動計測（ファイバーフォトメトリ）を行い、鎮静および睡眠覚醒への関与について、検証を進めている。特に、視索前野および視索上核については、鎮静薬デクスメデトミジン投与時に活性化された細胞群に対し、オプトジェネティクスを用いた光再活性化実験を行った。その結果、睡眠時再活性化により覚醒が促進された。この結果は、先行研究の薬理学的・光遺伝学的実験の報告とは異なっている。この結果を踏まえ、今後は脳内での探索範囲を広げて、皮質・皮質下で鎮静作用により重要である領域を探る。

初年度は、神経活動依存的に発現する遺伝子fosを利用したFos-Cre遺伝子発現システム（TRAP）を用いて、それぞれ鎮静薬デクスメデトミジン投与時、拮抗薬アチパメゾール投与時、麻酔薬投与時、睡眠時に活性化される細胞群を探索した。その結果、鎮静薬デクスメデトミジン投与時に活性化される細胞群として、特に視床、視床下部、中脳、橋を見出した。さらに、赤色蛍光レポーター系統Ai9とcfos抗体染色との組み合わせにより、２つの覚醒ステートの両方、ないしは片方だけ活性化される細胞群を区別することができた。現在、それらの領域について、薬理学的・光遺伝学的操作（DREADD、オプトジェネティクス）、カルシウムセンサーを用いた神経活動計測（ファイバーフォトメトリ）を行い、鎮静および睡眠覚醒への関与について、検証を進めている。特に、視索前野および視索上核については、鎮静薬デクスメデトミジン投与時に活性化された細胞群に対し、オプトジェネティクスを用いた光再活性化実験を行った。その結果、睡眠時再活性化により覚醒が促進された。この結果は、先行研究の薬理学的・光遺伝学的実験の報告とは異なっている。この結果を踏まえ、今後は脳内での探索範囲を広げて、皮質・皮質下で鎮静作用により重要である領域を探る。