平野 有沙Arisa Hirano

所属:筑波大学 国際統合睡眠医科学研究機構

研究テーマ

基礎生物学

分子レベルから行動レベルまで、睡眠現象を理解する

01 研究概要

地球上の生物は地球の自転周期にあわせて生活しており、多くの生命現象は約1日周期のリズム(概日リズム)を示します。我々の睡眠・覚醒リズムもそのひとつであり、概日時計と呼ばれる体内の時計システムによって制御されます。24時間型社会といわれる現代社会では、体内時計の乱れが引き起こす概日リズム障害が問題となっていますが、睡眠障害をはじめメタボリックシンドロームや情動障害との強い連関が報告されています。我々はこれまで、ヒトにおいて睡眠のタイミングが変化する(例えば、極端な朝型にシフトする)時計遺伝子のバリアントを複数同定し、時計遺伝子がどのように時を刻み睡眠のタイミングを決定するのかを明らかにしてきました。このように、概日時計が睡眠覚醒のタイミングを決定していることは疑いようがない事実ですが、概日時計の中枢(視交叉上核, SCN)からどの神経回路を通り、どのような情報が伝達されて生理リズムが制御されているのかという出力経路にはいまだに謎が多く残されています。現在の神経科学では、神経細胞を特異的に遺伝子操作することで、神経の活動をモニターしたり、特定の回路を活性化・抑制することが可能となっています。我々は、これらの手法を駆使して時計細胞からの時刻情報伝達メカニズム(出力系)を明らかにします。一方、概日時計が時を刻むメカニズム(発振系)、外界環境に同調して時刻合わせをするメカニズム(入力系)にも興味を持っています。出力系とあわせた概日時計の3要素を統合的に理解し、睡眠覚醒リズムを生み出す制御メカニズムの全貌に迫ります。