林悠 医学研究科教授（兼?筑波大学客員教授）は、睡眠中の脳のリフレッシュ机构を解明しました。
私たちヒトを含む哺乳类の睡眠は、レム睡眠とノンレム睡眠という2つの状态から构成され、レム睡眠中には梦が活発に生じます。これまで、ノンレム睡眠中のホルモン环境は、身体の回復に寄与することが示唆されてきましたが、レム睡眠の脳や体の回復への寄与は谜でした。
脳に必要な血液中の酸素や栄养を送り届け、不要となった二酸化炭素や老廃物を回収する物质交换は、毛细血管を介して行われ、毛细血管の血流は脳の机能维持に重要です。本研究では、特殊な顕微镜を用いて、マウスの脳内の微小环境を直接観察できる技术を确立し、睡眠中のマウスの脳における毛细血管中の赤血球の流れを観察しました。その结果、レム睡眠中に、大脳皮质の毛细血管への赤血球の流入量が大幅に増加していることが判明しました。このことから、レム睡眠中は大脳皮质で活発な物质交换が行われ、脳がリフレッシュされていると考えられます。成人のレム睡眠の割合には个人差がありますが、これが少ないとアルツハイマー病などの认知症などにかかるリスクが高まります。今回の结果を踏まえると、レム睡眠の不足が、レム睡眠中の大脳皮质での活発な物质交换を损ない、これが认知症の発症に関与している可能性があります。また、本研究では、レム睡眠中の毛细血管の血流上昇には、カフェインの标的物质でもあるアデノシン受容体が重要であることもわかりました。
本研究成果は、认知症の発症に関するメカニズムの理解につながるとともに、レム睡眠を标的とした全く新しい治疗法の开発にも贡献できると期待されます。
本研究成果は、2021年8月17日に、国際学術誌「Cell Reports」に掲載されました。
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Chia-Jung Tsai, Takeshi Nagata, Chih-Yao Liu, Takaya Suganuma, Takeshi Kanda, Takehiro Miyazaki, Kai Liu, Tsuyoshi Saitoh, Hiroshi Nagase, Michael Lazarus, Kaspar E. Vogt, Masashi Yanagisawa, Yu Hayashi (2021). Cerebral capillary blood flow upsurge during REM sleep is mediated by A2a receptors. Cell Reports, 36(7):109558.
