神経生理学：概日時計ニューロンは絶えず環境温度を監視して睡眠のタイミングを決めている

概日時計は行動や生理機能、代謝を地球の日周サイクルと同調させる。これらの時計は光サイクルや温度サイクルに同調し、日々の環境温度の振動はおそらくヒトの睡眠パターンに関わっている。しかし、概日時計が環境温度を監視し、行動を調節する神経機構はほとんど分かっていない。今回我々は、キイロショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の概日時計ニューロンネットワークが、環境温度の変化を処理する仕組みを解明した。in vivoでのカルシウム画像化技術により、睡眠を促進する時計ニューロンの明確なサブセットであるDN1_p（posterior dorsal neurons 1）が、環境温度のわずかな変化を絶えず監視していることが分かった。そして、これらのニューロンは温度上昇により速やかに抑制され、温度低下によって活性化した。温度と光の間に強い相関があり、光が時計ニューロンを活性化することを考えると、これは予期せぬ結果である。DN1_pは、弦音器官と触鬚にある末梢の温度受容器に依存していた。また、自然な温度サイクルの存在下では、睡眠の正常なタイミングにDN1_pとそれらの温度感受性入力が必要だった。これらの結果から、DN1_pは温度感覚の概日神経ネットワークへの主要な入り口であり、絶え間なく温度変化を統合し、睡眠や活動のタイミングを調節していることが示された。

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