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2020/9/16

東北大学
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睡眠・覚醒に伴う、脳内エネルギー変動を発見

東北大学の常松友美助教および松井広教授、東北工業大学の辛島彰洋准教授、Max-Planck-InstituteのKlaus-Armin Nave教授、慶應義塾大学の田中謙二准教授らのグループと、公益財団法人東京都医学総合研究所・睡眠プロジェクトの夏堀晃世主席研究員と本多真副参事研究員が共同で行った研究により、動物の睡眠・覚醒に伴い、神経の細胞内エネルギーが大脳皮質の全域で変動していることを発見した。
同研究では、生きたマウスの脳内エネルギー計測に成功。従来は、脳のエネルギー恒常性維持機構により、細胞のエネルギーレベルは常に一定に保たれると考えられてきたが、この予想を覆し、大脳皮質の神経細胞内エネルギーは動物の睡眠・覚醒に合わせて変動することを明らかにした。特に、同研究で見出したレム睡眠中の大脳皮質における神経細胞内エネルギーの著しい低下はレム睡眠の新たな生体指標として利用でき、その背景にあるレム睡眠特異的な神経エネルギー消費活動の解明が期待される。また、生きた動物における脳のエネルギー計測法を樹立できたことから、今後、動物の様々な状態変化に伴う細胞のエネルギー変動や維持に働く脳内システムの解明につながるとされる。