名古屋大学環境医学研究所

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神経系分野Ⅱ(神経性調節学

教員紹介

教授
YAMANAKA Akihiro
講師
ONO Daisuke
特任助教
YAMAGUCHI Hiroshi
メンバー
ラボメンバー1
ラボメンバー2

研究内容

神経系分野2は、平成24年4月1日に山中章弘が教授に着任し、視床下部神経細胞による睡眠覚醒調節、性行動、摂食・飲水行動などの本能行動発現に関わる制御を中心テーマとし、分子・細胞・個体レベルにおいて、その制御メカニズムを明らかにする研究を行っています。

本能行動は、生物が生存や種の保存のために行う先天的に獲得している行動を指し、視床下部が本能行動(食欲、睡眠欲、性欲など)の中枢として機能していることが分かっています。これら本能行動を正しいタイミングで正しく発揮できない本能の調節障害によって、過眠不眠、摂食障害、性欲異常などをきたします。さらに、空腹や睡眠不足時は気分や判断が普段と異なるなど、本能は単に本能行動発現だけに留まらず、動機、記憶、意志決定などの高次脳機能にも大きな影響を及ぼしています。そのため、本能行動調節メカニズムの解明はヒトの行動原理の理解にも繋がります。 私たちは、視床下部のペプチド含有神経を主たる研究対象として、遺伝子工学、組織化学、電気生理学、行動薬理学、光・化学遺伝学を組み合わせた多角的解析によって、 本能行動を調節する神経回路網とその動作原理について分子・細胞・個体レベルにおいて明らかにする研究を行っています。

研究室には、医学部、薬学部、理学部、農学部、文学部など様々な分野出身のメンバーが揃っており、楽しく研究活動を行っています。大学院生を募集しておりますので、本能研究に興味がある方、また光遺伝学等の最新の神経活動操作技術開発に興味がある方は、見学等も歓迎致しますのでご連絡下さい。

睡眠覚醒調節について 図1 睡眠覚醒調節について(覚醒・ノンレム睡眠・レム睡眠)

研究実績

発表論文
  1. Hung CJ, Ono D, Kilduff TS, *Yamanaka A. Dual orexin and MCH neuron-ablated mice display severe sleep attacks and cataplexy. Elife 9, 2020.
  2. Izawa S, Chowdhury S, Miyazaki T, Mukai Y, Ono D, Inoue R, Ohmura Y, Mizoguchi H, Kimura K, Yoshioka M, Terao A, Kilduff TS, *Yamanaka A. REM sleep-active MCH neurons are involved in forgetting hippocampus-dependent memories. Science 365: 1308-1313, 2019.
  3. Chowdhury S, Hung CJ, Izawa S, Inutsuka A, Kawamura M, Kawashima T, Bito H, Imayoshi I, Abe M, Sakimura K, *Yamanaka A. Dissociating orexin-dependent and -independent functions of orexin neurons using novel Orexin-Flp knock-in mice. Elife 8, 2019.
  4. Chowdhury S, Matsubara T, Miyazaki T, Ono D, Fukatsu N, Abe M, Sakimura K, Sudo Y, *Yamanaka A. GABA neurons in the ventral tegmental area regulate non-rapid eye movement sleep in mice. Elife 8, 2019.
  5. Miyazaki T, Chowdhury S, Yamashita T, Matsubara T, Yawo H, Yuasa H, *Yamanaka A. Large Timescale Interrogation of Neuronal Function by Fiberless Optogenetics Using Lanthanide Micro-particles. Cell Rep 26: 1033-1043.e1035, 2019.
  6. *Ono D, Honma K-i, Yanagawa Y, Yamanaka A, Honma S. GABA in the suprachiasmatic nucleus refines circadian output rhythms in mice. Commun Biol 2: 232, 2019.
  7. Williams RH, Tsunematsu T, Thomas AM, Bogyo K, *Yamanaka A, *Kilduff TS. Transgenic Archaerhodopsin-3 Expression in Hypocretin/Orexin Neurons Engenders Cellular Dysfunction and Features of Type 2 Narcolepsy. J Neurosci 39: 9435-9452, 2019.
  8. Chowdhury S, *Yamanaka A. Optogenetic activation of serotonergic terminals facilitates GABAergic inhibitory input to orexin/hypocretin neurons. Sci Rep 6: 36039, 2016.
  9. Inutsuka A, Yamashita A, Chowdhury S, Nakai J, Ohkura M, Taguchi T, *Yamanaka A. The integrative role of orexin/hypocretin neurons in nociceptive perception and analgesic regulation. Sci Rep 6: 29480, 2016.
  10. Tsunematsu T, Ueno T, Tabuchi S, Inutsuka A, Tanaka KF, Hasuwa H, Kilduff TS, Terao A, *Yamanaka A. Optogenetic Manipulation of Activity and Temporally Controlled Cell-Specific Ablation Reveal a Role for MCH Neurons in Sleep/Wake Regulation. J Neurosci 34: 6896-6909, 2014.

著書・総説

  1. 犬束 歩, *山中章弘. DREADDSを用いた自由行動下の動物における神経活動操作. 実験医学 36(14): 2403-2408, 2018.
  2. Yamashita T, *Yamanaka A. Lateral hypothalamic circuits for sleep–wake control. Curr Opin Neurobiol 44: 94-100, 2017.
  3. Black SW, Yamanaka A *Kilduff TS. Challenges in the development of therapeutics for narcolepsy. Prog Neurobiol 152: 89-113, 2017.
  4. Ono D, *Yamanaka A. Hypothalamic regulation of the sleep/wake cycle. Neurosci Res 118: 74-81, 2017.
  5. *Fuller PM, *Yamanaka A, *Lazarus M How genetically engineered systems are helping to define, and in some cases redefine, the neurobiological basis of sleep and wake. Temperature 2(3): 406-417, 2015.