哺乳動物生体時計の多振動体モデル

Multioscillator circadian system in mammals.

最近の分子生物学や細胞培養技術の発展により，これまで個体の機能解析から探っていた振動メカニズムが遺伝子発現や電気活動のリズムとしてとらえることが可能となった。その結果，視床下部視交叉上核に存在する「主時計」は多数の振動細胞から構成されること，振動細胞が同期して少なくとも二つのペースメーカーを構成すること，さらに，「主時計内」の複数のペースメーカーがカップルして単一の安定周期を駆動することが明らかとなった。このような多振動体階層構造をもつ視交叉上核内の「主時計」は，中枢神経内外に存在する「末梢時計」を駆動するが，末梢時計は，「主時計」から乖離して独自のリズムを刻むこともある。このような多数の振動体，複数の時計機構のカップリングが，振動の精度，周期の安定化をもたらすと考えられる。

The suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus is composed of multiple oscillatory neurons which cou-ple and form at least two regional pacemakers. The period of major constitutional oscillators seems to decide that of an animal. The structures other than the SCN can express rhythms with a circadian period. These peripheral os-cillators are desynchronized from the master clock in the SCN by imposing animals to the restricted daily feeding or by chronic methamphetamine treatment. Gene expression rhythms in the SCN are not modified by these treat-ments, while those in other tissues are shifted. Integration of multiple oscillators and multiple pacemakers is indis-pensable for the stable and precise circadian rhythms of mammals.