The investigative focus of our laboratory is the cellular and synaptic basis by which the brain regulates sleep and wakeful consciousness. Our experiments seek to link the activity of defined sets of neurons with neurobehavioral and electroencephalographic outcomes in behaving animals by using innovative genetically or chemically engineered systems (optogenetics, chemogenetics or optopharmacology) in conjunction with recording of the electrical activity produced by the brain or in-vivo imaging (­fiber-optic endomicroscopy). For example, we investigate the control of sleep and wakefulness by the mesolimbic pathway comprising the ventral tegmental area and nucleus accumbens. As the mesolimbic pathway is implicated in motivational and cognitive behaviors, changes in vigilant states are likely associated with the motivational and cognitive responses in animals. Moreover, we are interested in the link between sleep loss and the desire to consume unhealthy foods, i.e. junk foods. We recently found that the loss of REM sleep leads to increased consumption of sucrose and fat and that inhibiting neurons in the medial prefrontal cortex reverses the effect of REM sleep loss on sucrose consumption.

 脳波測定、光遺伝学、化学遺伝学、in-vivoイメージングなど最先端の手法を用いて、睡眠覚醒を制御する細胞およびシナプス基盤に関する研究を行っています。その一例が、腹側被蓋野および側坐核を含む中脳辺緑系によって睡眠覚醒が制御されるメカニズムの解析です。中脳辺緑系はモチベーション行動に関わることから、モチベーションの変化による睡眠覚醒調節は中脳辺縁系が制御していると考えています。

 また、睡眠不足によって、ジャンクフードなど不健康な食物の摂取量がどのように変化するかも調べています。最近、レム睡眠が減少するとショ糖や脂肪をより食べたくなる傾向があることを発見しました。また、前頭前皮質の神経活動を抑制すると、レム睡眠が減少してもショ糖消費量が増加しなかったことから、睡眠不足のとき甘いものが欲しくなる行動には前頭前皮質が関与していることを示しました。

Why coffee
wakes us up?

Why do we fall asleep when bored?

The link between REM sleep and the desire for junk food

Novel insomnia treatment

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