神経：異常な明暗周期はメラノプシン発現ニューロンを介して気分と学習を直接的に障害する
Nature 491, 7425 doi: 10.1038/nature11673
生物は、太陽の日周期によって体の概日リズムや睡眠–覚醒周期を、正しい時間的ニッチに同調させることができる。日長時間の変化、交代勤務制の仕事、子午線を越える旅行は、気分の変化や認知機能の低下につながる。不規則な明暗周期に伴って生じる気分障害や認知障害の根底にあるのは、睡眠不足や概日リズムの混乱である。睡眠と概日リズムが正常な状況で、不規則な明暗周期に置かれることが直接的に気分や認知機能に影響を及ぼすのかどうかは、よくわかっていない。今回我々は、睡眠の量や構成にも概日時間調節機構にも変化を生じさせない異常な明暗周期を用いたマウスでの実験で、気分の関係する行動や認知機能を光が直接的に調節することを明らかにした。異常な明暗周期にさらされたマウスでは、コルチコステロンの日周リズムは維持されるが、コルチコステロンの総量は上昇する。このようなマウスでは、概日リズムと睡眠の構成は正常であるにもかかわらず、うつに似た行動が増え、海馬の長期増強と学習が障害された。異常な明暗周期に暴露したマウスに抗うつ剤のフルオキセチンやデシプラミンを投与すると学習能力が回復することから、気分の変調が学習障害に先行することが示唆される。こうした気分および学習の障害の原因となる網膜神経回路を決定するために、内因性光感受性網膜神経節細胞を欠失したマウスで、この異常な明暗周期が行動に及ぼす影響を調べた。このマウスには、通常の網膜神経節細胞が存在し、像形成のために光を検出する能力もあるのに、異常な明暗周期による気分や学習の障害は見られなかった。これらの知見により、認知機能や気分に対する光の影響力は、内因性光感受性網膜神経節細胞を介して直接的に働くことが実証された。
