2023年7月25日
北海道大学
東北大学
ポイント
●レム睡眠中に脳幹で発生するP波が、マウスのノンレム睡眠でも発生していることを発見。
●レムP波は記憶固定化に重要な海馬脳波と協調し、ノンレムP波は抑制していることを解明。
●同じ睡眠でも、レム睡眠とノンレム睡眠で担う生理的役割が異なる可能性を示唆。
概要
北海道大学大学院理学研究院の常松友美講師（前所属 東北大学大学院生命科学研究科兼学際科学フロンティア研究所）らの研究グループは、英国ストラスクライド大学の坂田秀三准教授と共に、マウスを用いて、脳幹脳波であるP波と、記憶固定化に重要な海馬脳波との関係を検討し、ノンレム睡眠とレム睡眠で逆の働きをしていることを明らかにしました。
P波は1950年代以降にネコやラットで発見されましたが、半世紀以上もの間、マウスには存在しないと考えられてきており、近年研究が滞っていました。しかしながら、2020年に研究グループが世界で初めてマウスのP波の記録に成功しています。
今回、新たにP波と海馬脳波との関連を検討したところ、ノンレム睡眠とレム睡眠で逆の働きをしていることが分かりました。レム睡眠P波は海馬脳波と協調して作用していましたが、ノンレム睡眠P波は海馬脳波を抑制していました。同じP波でありながら、ノンレム睡眠とレム睡眠では、記憶固定化において相反する役割を担っている可能性を明らかにしました。これは、アカゲザルでも観測されています。
未だに誰も実験的に明らかに出来ていませんが、P波は夢の発生メカニズムであると提唱されています。レム睡眠の夢は奇想天外でストーリー性が高いですが、ノンレム睡眠の夢は短くて思考的と言われています。睡眠ステージによって夢の内容が異なるのは、P波の持つ生理的役割の違いが原因なのかもしれません。今後、明らかにしていく必要があります。
なお、本研究成果は、2023年7月21日（金）公開のSLEEP誌にオンライン掲載されました。
論文名：Pontine waves accompanied by short hippocampal sharp wave-ripples during non-rapid eye movement sleep（ノンレム睡眠中のP波と鋭波リップルは拮抗的に作用する）
URL：https://doi.org/10.1093/sleep/zsad193
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図. P波と海馬脳波との関係
ノンレム睡眠ではP波は海馬脳波を抑制し、レム睡眠ではP波は海馬脳波と協調する。記憶固定化において相反する役割を持つ可能性を示唆。
