夢を盛んに見ることで知られる睡眠であるレム睡眠を誘導する神経回路を解明するとともに、この神経回路を構成する神経細胞の異常によって、レム睡眠中に、見ている夢の通りに体が動くレム睡眠行動障害が引き起こされることを突き止めました。
レム睡眠中には、夢を盛んに見ます。しかしながら、レム睡眠がどのようにして誘導されるかはよく分かっていませんでした。一方、レム睡眠の異常は、さまざまな疾患に先駆けて起こります。特に、レム睡眠中に、見ている夢の通りに体が動いたり声が出たりするレム睡眠行動障害は、パーキンソン病等の神経変性疾患の前駆症状として注目されていますが、なぜこうした異常が生じるかは謎でした。
本研究では、レム睡眠を誘導する神経細胞として、脳の橋（きょう）と延髄（いずれも脳幹の一部）にある2種類の神経細胞を同定しました。これらの神経細胞が形成する神経回路は、レム睡眠時に特徴的な大脳皮質の活性化や急速眼球運動、筋肉の脱力等を制御する脳部位と接続しており、同定した神経回路を人為的に活性化すると、起きているマウスが直接レム睡眠に移行するなど、極めて強力にレム睡眠を誘導する作用がありました。
さらに、橋のレム睡眠誘導細胞の働きを抑えたマウスでは、レム睡眠中に体が動き出したり、レム睡眠そのものが大きく減少したりと、パーキンソン病の患者と似たレム睡眠異常を示しました。実際、レム睡眠行動障害を併発するパーキンソン病患者では、橋のレム睡眠誘導細胞が減少していることが判明し、レム睡眠行動障害の原因の一端が明らかとなりました。
今回の発見は、レム睡眠や夢の仕組みと意義への理解を深め、睡眠障害および関連疾患の新たな予防・治療法の開発に役立つと期待されます。
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プレスリリース
研究代表者
筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構（WPI-IIIS）／東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻
林 悠 客員教授／教授
大阪大学大学院医学系研究科神経内科学
望月 秀樹 教授
掲載論文
【題名】 A pontine-medullary loop crucial for REM sleep and its deficit in Parkinson’s disease
（レム睡眠に必須な橋－延髄回路およびパーキンソン病におけるその回路の異常の発見） 【掲載誌】 Cell 【DOI】 10.1016/j.cell.2024.08.046