福井大学医学部

行動科学(心理学)

研究内容紹介

行動基礎科学領域では,われわれ生物が行動や生理的機能に示す生体リズムについて研究している.とくに約24時間を周期とするサーカディアンリズム(概日リズム)を駆動する体内時計について,その振動メカニズムと明暗(昼夜)サイクルなど環境の時間刺激による時計のリセット(環境へのリズム同調)メカニズムについて,行動と脳の物質や遺伝子を指標として行動神経科学的に調べることを目的としている.
体内時計の振動メカニズムについては,体内時計が朝と夜の行動リズムを別々に駆動する朝型時計と夜型時計の2つの時計からなることを,行動リズムに異常をもつマウスで調べている.これにより,ヒトの朝型・夜型の原因となるメカニズムの解明を目指す.
体内時計の同調についての研究では,毎日一定時刻にのみ摂食させる摂食サイクルへのリズム同調について検討している.特定の近交系マウスでは,摂食サイクルが行動リズムだけでなく時計の発振器である脳の視交叉上核(SCN)振動体も同調させることができることを確かめた.摂食時刻の何が時計をリセットさせるのか,また他のマウスでも時計をリセットできるのか,摂食同調因子の特定とその一般性について調べ,ヒトのリズムの食事時刻による調節の可能性を明らかにすることを目指す.

主要研究テーマ

マウス体内時計の摂食によるリセットとそのメカニズムについて

生物のもつ約24時間を周期とするサーカディアンリズムは、環境サイクルに同調する。そのもっとも強力な環境因子は光サイクルである。光が体内時計中枢である脳の視交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)の振動体をリセットすることで、リズムを24時間に同期させている。
摂食がリズム同調因子となるかどうかは、摂食を定時に制限する制限給餌(restricted feeding, RF)下で研究されてきた。しかし摂食は光のようにはリズムを同調させることはできない。RF下では、給餌時刻直前に活動量などが急激に増加する給餌予知活動が出現するが、フリーランリズムは影響されない。このことからRFはSCNを同調させないが、SCN以外の時計(food-entrainable oscillator)を同調させると考えられている。
これまで、近交系マウスのCS系は、ラットや他系統マウスとは異なり、RFにより行動リズムだけでなくSCNの時計遺伝子発現リズムも同調することを確かめた。このことはCS系では、SCN中枢時計がRFに同調することを示している。なぜCS系だけがRFに同調できるのか、RFの何が摂食時間の情報として、SCNにどのような経路で伝えられるのか、などCS系の脳における体内時計機構のRF同調メカニズムについてはまだ明らかにしていない。本研究では、これらのことを明らかにすることで、CS系以外のマウスでもRF同調が可能かどうか、さらにはヒトの生体リズムの摂食時間による調節の可能性を探ることを研究の背景とした。

行動科学(心理学)研究室

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