時間記憶の基礎過程としての概日リズム振動と時計遺伝子

昼夜节律振荡和时钟基因作为时间记忆的基本过程

基本信息

批准号：
11877011
负责人：
本間研一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

時間記憶形成における時計遺伝子の役割雄ラットに明暗サイクル下で午前10時から2時間のみ餌を与える周期的制限給餌を2週間負荷して時間記憶を形成させた後、一旦自由摂食に戻して1週間後にさらに3日間絶食状態においた。制限給餌下、自由摂食下、絶食下で4時間毎にラット脳を摘出し、視交叉上核、室傍核、頭頂皮質、線条体、梨状葉における時計遺伝子Clock、BMAL1、Per1,2の遺伝子発現リズムをin situ hybridization法を用いて測定した。その結果、視交叉上核における時計遺伝子発現リズムは制限給餌群と対照群で差はなかったが、室傍核、大脳皮質、線条体においては制限給餌群で給餌前ピークをもつ概日リズムが発現した。給餌前ピークは特に室傍核、線条体、梨状葉で顕著であった。制限給餌により形成された時計遺伝子発現の給餌前ピークはラットを自由摂食に戻すと室傍核を除く他の神経核では消失し、対照群と同じ24時間リズムに戻った。室傍核では時計遺伝子の発現は2相性を示し、概日性ピークの外に給餌前ピークも観察された。一方、絶食下での遺伝子発現は室傍核で給餌前ピークが再現したが、その他の神経核では視交叉上核を除き24時間変動は消失した。以上の結果から、周期的制限給餌下で出現する給餌性サーカディアン振動(給餌前ピーク)には視交叉上核時計遺伝子は関与していないこと、室傍核における時計遺伝子の発現と時間記憶に何らかの関連性のあること、が明らかになった。

时钟基因在时间记忆形成中的作用仅在凌晨10点在光周期和黑暗周期下喂2小时，并在两周的环状限制喂养后允许形成时间记忆，然后返回免费喂养，然后在禁食状态下再进行三天。在受限的喂养，自由进食和禁食下，每4小时去除大鼠的大脑，以及次骨痛核中时钟基因，bmal1，per1和2的基因表达节奏，副核核，旁腔核，顶侧核，顶叶皮层，纹状体，纹状体，纹状体和丘脑叶，并使用上述杂交测量。结果，限制喂养组和对照组之间的时钟基因表达节奏并不差异，但是在旁脑核，大脑皮层和纹状体中，昼夜节律的昼夜节律，在限制前喂养组中表达了前喂养峰。预喂养峰特别突出，在室室核，纹状体和梨状叶中。除了将大鼠返回到自由喂养时，其他神经核中的时钟基因表达的预喂养峰在其他神经核中消失了，并且节奏与对照组相同的24小时节奏返回。时钟基因的表达是双相核中的双相，并且在昼夜峰之外也观察到预喂养峰。另一方面，在室室核中再现了禁食下的基因表达，但是除了上神经性核外，其他神经核中消除了24小时的变异。以上结果表明，肌核时钟基因与在定期限制的喂养下出现的喂食昼夜节律振荡（预喂食峰）无关，并且在旁脑核中时钟基因的表达之间存在一定的联系。