REM睡眠開始における扁桃体基底外側核のドーパミンシグナルの役割の解明

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本研究では、レム睡眠の開始における扁桃体機能とドーパミンの関連に着目し、扁桃体の活性化とレム睡眠の開始に関与している神経経路とメカニズムを同定することで、レム睡眠ゲーティング機構を解明することを目的とする。睡眠は、レム睡眠とノンレム睡眠を交互に繰り返すという特徴的な周期を持っているが、どのようにして生成されているかは全く分かっていない。一方、ヒトの脳機能イメージングや頭蓋内記録の研究により、レム睡眠時に扁桃体が賦活することが示されているが、そのメカニズムや生理学的意義は全く不明である。脳幹・視床下部のモノアミン系ニューロンにおける睡眠覚醒状態に応じた発火パターンについてはよく分かっているが、ドーパミンニューロンについては不明な点が多い。本研究では、ファイバーフォトメトリー法や光遺伝学的手法などの神経操作と電気生理学的手法を用いて、ドーパミン動態が扁桃体機能にどのような影響を与えることで、レム睡眠を開始しているかを明らかにすることを目指す。さらにシングル核解析により、扁桃体機能の修飾に関わる分子メカニズムを明らかにする。レム睡眠の抑制に関与している神経核はこれまでに多く見つかっているが、レム睡眠の開始メカニズムに着目した研究は少ないため、どのようなメカニズムがレム睡眠を開始させるのかは未解明のままである。本研究では、ノンレム睡眠中における扁桃体内ドーパミン濃度の一過的上昇に着目し、レム睡眠の発動メカニズムに繋げている点に学術的独自性がある。さらに、睡眠時のドーパミンにおける扁桃体機能の修飾を分子神経科学的に明らかにし、レム睡眠ゲーティング機構の解明へ繋げ、睡眠・覚醒サイクルの生成機構や生理学的意義の解明に取り組む点に学術的創造性がある。