睡眠中に記憶が固定・消去されていると考えられているが、どのように調節されているのか神経科学的に解明されていない。本研究では、メラニン凝集ホルモン(MCH)神経に対して、最新の光技術を駆使した神経活動の光操作と光記録を適用し、睡眠覚醒解析と記憶を評価する行動実験とを組み合わせることによって、睡眠時の記憶制御メカニズムについて神経回路レベル、細胞レベルにて詳細に明らかにすることを目的としている。用いて、MCH神経を活性化させると、海馬依存的な記憶が消去または抑制されることを明らかにした。同手法を用いて抑制すると記憶が向上することを見いだした。これらの結果はMCH神経活動が海馬依存的な記憶に関わっていることを示している。そこで、MCH神経の活動を睡眠覚醒中のマウス脳内において測定するために、MCH神経特異的にカルシウムインジケータであるGCaMP6を発現するマウスを作成した。これらのマウスの脳内にGRINレンズを刺入し、マイクロエンドスコープを頭上に装着することによって、MCH神経活動を1細胞レベルで記録した。脳波筋電図記録と組み合わせて、睡眠覚醒状態を判定しながら、MCH神経活動を解析したところ、MCH神経はレム睡眠中と覚醒時に活動が高くなっていた。操作することを試みた。MCH神経特異的に光で神経活動を抑制するArchTを発現させ、覚醒時、ノンレム睡眠時、レム睡眠時に神経活動を抑制した。その結果、レム睡眠中での抑制が記憶の向上に関わっていることを明らかにした。自由に行動するマウスの脳内のMCH神経を1細胞レベルで記録出来るマイクロエンドスコープを用いて、MCH神経にはレム睡眠中に活動するMCH神経と覚醒時に活動するMCH神経の2種類があることを明らかにした。そこで、これら2種類のMCH神経の役割について明らかにするために、リアルタイムで脳波筋電図を記録しながら、睡眠覚醒状態を判定し、光照射のタイミングを制御する装置のセットアップを行った。神経活動を光遺伝学を用いて操作することが可能になった。よるMCH神経の抑制によって、レム睡眠中のMCH神経活動が記憶制御に関わっていることを明らかにすることに成功しているため、当初の計画以上に進んでいると判断した。今後の研究の推進方策レム睡眠時に活動するMCH神経と覚醒時に活動するMCH神経の生理的役割について行動実験などによって明らかにする。記憶制御に関わる分子細胞レベルでのメカニズムについてインビトロ電気生理学などを用いて明らかにする。