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

阐明基底外侧杏仁核中多巴胺信号在快速眼动睡眠开始中的作用

基本信息

批准号：
22K06826
负责人：
長谷川恵美
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06826/
关键词：
レム睡眠ドーパミン扁桃体マウス睡眠

项目摘要

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。

这项研究的重点是杏仁核功能与多巴胺在REM睡眠开始中的关系，旨在通过鉴定杏仁核激活和REM睡眠开始的神经途径和机制来阐明REM睡眠门控机制。睡眠具有交替的REM和非REM睡眠的独特循环，但根本不知道其产生。另一方面，人脑功能成像和颅内记录研究表明，杏仁核在REM睡眠期间被激活，但其机制和生理意义是完全未知的。尽管根据脑干和下丘脑中单胺神经元中的睡眠效果状态的发射模式是众所周知的，但关于多巴胺神经元的未知数。这项研究旨在阐明多巴胺动力学如何通过使用神经操纵和电生理技术（例如纤维光度法和光遗传学技术）来确定多巴胺动力学对杏仁核功能和启动REM睡眠的影响。此外，单个核分析揭示了与杏仁核功能修饰的分子机制。尽管到目前为止已经发现了许多参与抑制REM睡眠的神经元核，但很少有研究集中在引发REM睡眠的机制上，因此尚不清楚哪些机制导致REM睡眠开始。这项研究的重点是非REM睡眠期间杏仁核中多巴胺水平的短暂增加，并且在学术上是独一无二的，因为它导致了REM睡眠激活的机制。此外，在睡眠期间，多巴胺中杏仁核功能的修饰的分子神经科学具有学术创造力，导致阐明了REM睡眠门控机制，并解决了产生睡眠和唤醒周期和生理意义的机制。