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睡眠は，すべての動物に欠かせません。最近は，脊椎動物だけでなく，無脊椎動物のショウジョウバエや線虫から，中枢神経系を持たないクラゲまでも眠ることが明らかになってきています。このように様々な動物を対象とした研究によって，睡眠制御のしくみや，睡眠の脳機能における役割などについて，新しい知見が続々と明らかになってきています。『生体の科学』では，2020年の新年号として，最前線の睡眠研究の現状を読者の皆様にお届けします。
睡眠制御機構について，その解明の端緒となった遺伝学的研究の意義を船戸弘正先生（筑波大学）に，睡眠制御にかかわる神経ペプチドを櫻井猛先生（筑波大学）に，光遺伝学を用いた睡眠制御神経回路の解明を山中章弘先生（名古屋大学）に，概日時計と睡眠とのかかわりを三枝理博先生（金沢大学）に，線虫からみられる睡眠の進化を林悠先生（筑波大学）に，ショウジョウバエの睡眠制御を粂和彦先生（名古屋市立大学）と戸田浩史先生（筑波大学）に，解説をお願いしました。
雑誌目次
雑誌文献
生体の科学71巻1号
2020年02月発行
雑誌目次
特集 睡眠の制御と機能
特集「睡眠の制御と機能」によせて フリーアクセス
著者： 柳沢正史 , 岡本仁
ページ範囲：P.2 - P.2
睡眠制御分子
著者： 船戸弘正
ページ範囲：P.3 - P.7
睡眠と覚醒の制御は様々なレベルで行われている。神経回路レベルでみれば，睡眠，ノンレム睡眠，レム睡眠を促す作用を持つ神経回路や神経細胞集団の同定が進んでいる。細胞内のレベルについては，ようやく端緒についたばかりであるものの，睡眠や覚醒と密接にかかわる細胞内のシグナル伝達系やタンパク質群が明らかになってきた。本稿では，睡眠制御にかかわるアデノシンとSIK3などの分子に着目して，研究の現状と課題を紹介したい。
睡眠覚醒における神経ペプチドの役割
著者： 征矢晋吾 , 櫻井武
ページ範囲：P.8 - P.12
睡眠覚醒の制御機構に関する研究は古くから行われているが，光遺伝学やイメージング技術など，近年の著しい研究ツールとリソースの発展に伴って新たな知見が次々と報告されている。最近では，特定の神経群をラベルし，発現遺伝子を網羅的に解析することでどのようなタイプのニューロン群が睡眠覚醒制御にかかわるのか，その詳細な情報が得られるようになってきた。そこで注目されるのが，睡眠覚醒を制御するニューロン群がどのような物質を伝達物質として用いているかということである。睡眠覚醒制御にはグルタミン酸やGABA，グリシンを含む古典的な神経伝達物質のほか，モノアミンやアセチルコリンなど生体アミンを神経伝達物質とするシステムや神経ペプチドも重要な役割を果たしている。本稿では，中枢神経系において発現する神経ペプチドに特に焦点を当て，睡眠覚醒制御におけるそれらの生理的役割について最新の研究成果をもとに解説する。
光遺伝学を用いた睡眠覚醒調節神経回路の動作原理解明
著者： 山中章弘
ページ範囲：P.13 - P.17
睡眠は脳自身が自らのために行っており，正常な脳機能を維持するために必須な生理現象である。現代のストレス社会では，5人に1人が何らかの睡眠にかかわる問題を抱えているとされており，睡眠不足が原因による経済損失は3.5兆円/年にものぼると推計されている。1日（24時間）のうち8時間眠るとすると，人生の1/3もの時間を睡眠に費やすことになる。にもかかわらず，この睡眠覚醒がどのように調節されているのかについてはいまだによくわかっていない。本稿では，神経ペプチド“オレキシン”を産生する視床下部のオレキシン神経に対して，光遺伝学などの特定神経活動操作を適用して明らかになってきた睡眠覚醒調節神経回路の動作原理について解説する。
概日時計と睡眠
著者： 三枝理博
ページ範囲：P.18 - P.22
われわれは毎日，朝起きて昼間に活動し夜は寝る，という24時間サイクルの生活をしている。睡眠覚醒だけでなく，体内の様々な生体機能が同様の日内変動を示す。これらは，約24時間周期の概日（サーカディアン）リズムを自律的に発振し全身に時刻情報を発信する，体内時計（生物時計，概日時計）によって制御される。時差ぼけは，急にシフトした昼夜サイクルに概日時計をすぐに合わせられないことから生じる。一方で，睡眠覚醒リズムは概日時計に加え，ホメオスタシスの機構によっても支配される。ヒトではこの2つのメカニズムが絶妙のタイミングで組み合わさり，昼は起き続け夜は寝続けるパターンが生み出されている［Bolbery（ボルベイ）のツープロセスモデル］。本稿では，まず，中枢概日時計による睡眠覚醒の調節機構を紹介し，続いて時計遺伝子と概日リズム睡眠障害，最後に中枢概日時計の神経メカニズムについて概説する。
睡眠の進化—線虫に注目して
著者： 河野泰三 , 林悠
ページ範囲：P.23 - P.26
睡眠中に捕食者に襲われる危険性や，エサを採る行動ができないなどの不利な点があるにもかかわらず動物は眠る。これは，睡眠には淘汰圧に耐え得る重要な機能があることを示しているが，その根源的機能について結論は出ていない。ここでは，近年活発に行われている，遺伝学的手法が容易なモデル生物を用いて睡眠の役割を探る動きについて，なかでも比較的単純な神経系を持つ線虫を取り上げ，線虫が持つ幾つかの睡眠様式とこれまでの研究について概観する。更に様々な動物種の睡眠や，睡眠制御のモデルなどに触れ，そこから推測できる睡眠の起源について，生物活動の時間的変化の制御現象に視野を広げて考えてみる。
ショウジョウバエの睡眠制御機構
著者： 加藤善章 , 冨田淳 , 粂和彦
ページ範囲：P.27 - P.30
睡眠は多くの動物に認められる生命現象であり，哺乳類では脳波を用いて定義される。21世紀になると，脳波だけでなく行動学的な定義を用いることで，線虫や昆虫などの様々な動物で睡眠研究が行われるようになった1,2）。その結果，種を超えて保存される睡眠関連遺伝子や，睡眠制御にかかわる神経回路が同定された。本稿では，ショウジョウバエの睡眠を制御する神経回路やそこで働く遺伝子について紹介する。
ショウジョウバエを用いた睡眠研究の最前線—順遺伝学的行動スクリーニングから同定した新規睡眠誘引遺伝子「
著者： 戸田浩史
ページ範囲：P.31 - P.35
Ⅰ．睡眠の謎：なぜ眠るのか？眠るメカニズムは？
神経系を保持するすべての動物は眠ると考えられている。例えば，われわれヒトは一生の三分の一を眠って過ごすが，そもそも，なぜ動物は眠るのであろうか。様々な動物種が地球上には存在するが，睡眠をしない動物というのが進化の過程で誕生しても，おかしくなかったように思える。もしそんな種がいたらと仮定しよう。おそらくその種は他の動物が眠っている間，せっせと生産的な活動に勤しむことで繁栄を極め，地球上を覆い尽くしてしまったのではなかろうか。確かに，眠っている間は外敵からの捕食の危険性も増すうえ，何ら生産的な活動をしているようには思えない。眠らないほうが種の維持には一見，有利にみえる。しかし，現実には睡眠をしない動物が種の繁栄に有利に働いた，などという選択圧はかからなかったのである。それどころか，夜間に固定して長時間睡眠をとっているヒトが種の頂点に立っている，というのが現実である。これはいったいどういうことであろうか。まさにここに睡眠の深遠な謎が存在するのである。悠久の進化の過程で，睡眠という，気を失ってまで行わなければいけなかった個体に果たす，何らかのとても大切な機能があるはずである。
では，睡眠の機能とはいったい何なのか。現代の生物学は，この問いに答えを見いだせていない。しかし，“どのように”睡眠が制御されているのかという問いには，神経科学，遺伝学，生化学などの様々な技術を多用することで迫れるはずである。では，睡眠の制御メカニズムはどれほどわかっているかというと，これまた睡眠の機能と同様，実はあまりよくわかっていないというのが現状である。
海馬における睡眠中の神経活動とシナプス可塑性
著者： 藤澤茂義
ページ範囲：P.36 - P.39
海馬はエピソード記憶や空間記憶などをつかさどる脳部位である。睡眠はその記憶形成や固定化などに重要な役割を果たしていると考えられているが，その神経回路メカニズムについては不明な点が多い。神経生理学的にみると，動物が覚醒し活動的な状態と，睡眠中や安静にしている状態とでは，神経細胞の活動パターンは大きく異なる（図1）。海馬では，覚醒活動時ではシータ波（4-10Hz）と呼ばれる脳波が強く観察され，神経細胞はこの周波数で同期して活動している1）。一方，安静時や徐波睡眠時では，リップル波（ripple oscillation）と呼ばれる150-250Hzの脳波が観測される2）。リップル波は，鋭波（sharp wave）と呼ばれる1Hz程度の大きな振幅を持つ脳波に重畳されて発生するため，鋭波リップル（sharp wave-ripple；SWR）と呼ばれることもある。安静時・徐波睡眠時でも，やはり神経細胞はこのリップル波に強く同期して活動することが知られている。
このように，海馬ネットワークは大きく分けて2種類の全く異なる周波数帯域の活動パターンを持つため，それぞれの活動状態によって異なった情報処理がなされているのではないかと考えられてきた（海馬2ステージモデル）3）。本稿では，この安静時や睡眠時に特徴的なリップル波の活動が，記憶の形成や固定化においてどのような役割を果たしているかについて考察していきたい。
睡眠と記憶固定化
著者： 齋藤喜仁 , 村山正宜
ページ範囲：P.40 - P.44
記憶は覚醒時に符号化され，記憶固定化を介して長期記憶として貯蔵される。Müllerにより記憶固定化の概念が提唱されてから100年以上が経ち，睡眠が様々な種類の記憶を固定化することが行動学的に示されてきた1）。では，睡眠時の脳において，いつ・どこで・どのようにして記憶固定化が起こるのであろうか？
視床と睡眠・覚醒・意識
著者： 本城咲季子
ページ範囲：P.45 - P.49
睡眠・覚醒サイクルを通じ，われわれの意識レベルは大きく変動する。覚醒時，われわれは意識を持ち，外界を認識する。哺乳類の2種類の睡眠のうち，レム睡眠時には夢が経験されるが，ノンレム睡眠時には意識が失われ，どちらの睡眠時にも外部感覚情報は認識されない。このようなダイナミックな意識レベルの変化は，どのような神経活動の変化によってもたらされるのであろうか？
個体の睡眠・覚醒状態は脳波によって判定することができる（図1）。覚醒時の脳波は“活性型脳波”と呼ばれ，振幅が小さく，周波数が速い（図1左上）。それに対し，ノンレム睡眠時には脳波の振幅が大きくなり，0.5-4Hzのゆっくりとした波（徐派，あるいはslow wave）が顕著になる（図1右上）。このような脳波の変化は，高次認知機能を担うと考えられる大脳皮質神経細胞の活動変化によって起こる。覚醒時，皮質神経細胞は持続的に脱分極し，発火のタイミングの自由度が高い。一方，ノンレム睡眠時，皮質神経細胞の膜電位はゆっくりとした振動を示す。数百ミリ秒ごとに発火を伴う脱分極期（up state）と発火が停止する過分極期（down state）を繰り返す。この膜電位の振動が皮質神経細胞間で同調しているために，足し合わさって脳波の振幅が大きくなり，slow waveとして観察される。多くの神経が同調して発火を停止する静止期はoff periodとも呼ばれ，このoff periodにより神経細胞間の情報の伝達が阻害されることが，意識の喪失や外界の情報を認識しなくなる基盤ではないかと考えられている。
うつ病の睡眠障害における神経回路の役割
著者： 相澤秀紀
ページ範囲：P.50 - P.53
睡眠障害は多くの精神疾患に伴って出現することから，うつ病の病態への関与のみならず，診断や治療への重要な窓口として注目を集めてきた。レム睡眠とノンレム睡眠から成る睡眠相のうち，うつ病ではレム睡眠の異常が多く報告されているものの，疾病特有の問題があり，その関係性については多くの未解決問題を残したままである。本稿では，うつ病と睡眠障害における研究の現状と問題点を概観したうえで，うつ病症状と睡眠障害を説明する神経回路の役割について議論したい。
非24時間睡眠-覚醒リズム障害の臨床と病態生理
著者： 三島和夫
ページ範囲：P.54 - P.58
Ⅰ．非24時間睡眠-覚醒リズム障害の臨床特徴
非24時間睡眠-覚醒リズム障害（non-24-hour sleep-wake rhythm disorder；N24SWD）はInternational Classification of Sleep Disorders 3rd edition（ICSD-3）1）に記述された概日リズム睡眠-覚醒障害の一型である。ICSD 2nd editionおよびICD-10-CM（code：G47.24）における概日リズム睡眠障害のフリーラン型（非同調型）に該当する。概日リズム睡眠-覚醒障害の下位疾患には，ほかに生物時計システムの機能障害に起因する内因性タイプとして，睡眠-覚醒相後退障害，睡眠-覚醒相前進障害，不規則睡眠-覚醒リズム障害がある。また，生物時計システム自体は正常でも，人為的に睡眠相をシフトさせることで不調が生じる交代勤務障害と時差障害がある（図1）。
N24SWD患者は何らかの原因のために生物時計が24時間周期に同調できず，入眠・覚醒時刻が徐々に後退し，社会的に望ましい時間帯に睡眠を固定することが困難になる（図1）。生物時計の内因性周期に従って自由なスケジュールで生活している間はむしろ症状は目立たないが，出社や登校など社会スケジュールに適応しようとすると症状が顕在化する。生物時計位相と昼夜サイクルが同調（in-phase）している時期は無症状だが，徐々に入眠困難や覚醒困難が強まり，完全なout-phaseになると強い眠気，集中力の低下，倦怠感などが出現し，学業や仕事といった社会生活に支障が生じる。ICSDではこのような周期性の症状が3か月以上にわたり確認されることを診断の必須要項として求めている。N24SWDは若年発症例が多いこと，長期間にわたり（多くは生涯にわたり）罹病すること，難治性であることから，遅刻，能率低下，学業成績の不振，メンタルヘルスの不調などから職業上，社会生活上の機能障害が生じて退職や退学を余儀なくされる者も少なくない。概日リズム睡眠-覚醒障害のなかでも患者の生活機能を最も強く障害する病型の一つである。
REM睡眠行動異常症とパーキンソン病
著者： 西川典子
ページ範囲：P.59 - P.62
パーキンソン病（Parkinson's disease；PD）はL-dopaをはじめとするドパミン補充療法により症状の緩和が可能であり，また生命予後も劇的に改善する。神経難病のなかでも，このように優れた対症療法を有する疾患はほかにない。一方，根治療法，疾患修飾薬はといえば，開発に難渋している現状がある。PDの病態は，αシヌクレインが凝集，伝播，蓄積することで神経細胞障害を招くと考えられており，疾患修飾薬の開発にはこのシヌクレインの制御が重要な鍵となる。
しかし，この疾患修飾薬の開発には大きな2つの問題点がある。1つは，PDの診断時に既に神経細胞死が中程度以上に進行していること。つまり，運動症状が出現した時点で，疾患進行抑制治療を開始するに，時既に遅しであることである。病態抑制治療の介入は，神経細胞がまだ十分に残存している運動症状出現前，PD発症前に実施されるべきである。誰がPDになるのかを予測して介入するために，発症前の病状把握と正確な発症前診断が必要である。
疲労・慢性疲労と睡眠
著者： 渡辺恭良
ページ範囲：P.63 - P.67
一般社団法人日本疲労学会では，「疲労は，通常のパフォーマンスを発揮できなくなる状態」と定義して，客観的に定量計測している。もちろん，疲労・倦怠感の主観的部分も非常に重要で，客観的・主観的疲労の計測が大体できてきたことが筆者らの研究成果でもある。そのような疲労の客観的・主観的尺度を用いると，定量的な計測値を得ることができるため，疲労・慢性疲労の分子・神経メカニズムに関する研究も統合的に推進できてきた。われわれのオーバーワークによって，活動担当細胞内やその周辺で，生体酸化，炎症，修復エネルギーの低下により，様々な継続時間を表出する疲労（機能低下）が起こることがわかった。疲労時の神経系では，脳内の酸化現象，脳内炎症，エネルギーの低下も明らかになり，セロトニンなどの神経伝達機構の機能低下も判明した。このメカニズム解明研究を通して，睡眠の問題，特に睡眠の質の低下からの疲労・慢性疲労のメカニズムを探ることにより，疲労・慢性疲労への対処法，“抗疲労”方策・製品の開発に資することができる。
連載講座 生命科学を拓く新しい実験動物モデル−20
キンギョの多様な表現型と全ゲノム重複—疾患モデル動物としての展開 フリーアクセス
著者： 大森義裕
ページ範囲：P.68 - P.73
キンギョは約1000年の育種の歴史のなかで多くの変異体が見いだされてきた。しかし，そのゲノム情報をベースとした包括的な研究は全ゲノム重複という壁に阻まれ，これまで実現されなかった。最近，筆者らはキンギョの全ゲノム配列を報告し，このことにより，変異体の原因遺伝子同定への道が開けた1）。キンギョにはヒト疾患に類似する表現型が見いだされており，進化や発生など基礎生物学的な研究だけでなく基礎医学的な研究にも貢献することが期待される。
解説
胎生期心内膜における造血機能の発見とその意義 フリーアクセス
著者： 重田文子 , 中野治子 , 中野敦
ページ範囲：P.74 - P.79
主に骨髄で行われる成体の造血と異なり，胎生期には，卵黄囊や大動脈など複数の器官が造血機能を有している。この事実はよく知られているが，なぜ造血が複数の器官で起こる必要があるのか（あるいは理由などないのか）は古くからの謎であった。近年筆者らは，胚発生期の一時的に，心内膜も血球細胞産生機能を持つことを発見し1），心臓で起こる造血の大半を占めるマクロファージは，心臓弁の成熟に必須な細胞集団であることを明らかにした2）。これは，胎生期の一時的局所的な造血機能が，その局所組織の形態形成を担うマクロファージの産生に重要であることを証明した初めての報告である。
ヤポネシア人のゲノム解読 フリーアクセス
著者： 斎藤成也
ページ範囲：P.80 - P.84
現代生物学において本質的に重要な概念である“ゲノム”は，1920年に，ドイツの植物学者Hans Karl Albert Winklerが提唱した。ある生物の持つ遺伝情報のすべてという意味がある。当時既に，遺伝子が細胞核内の染色体に並んでいることがわかっていた。そこで，遺伝子（gene）と染色体（chromosome）のそれぞれ最初の部分と最後の部分をくっつけて，“genome”という単語を考え出したとされている。その後1930年になって，コムギのゲノムを調べた日本の植物遺伝学者，木原均が，ゲノムに「ある生物が生きてゆくのに必要な最小セットの遺伝子の集まり」という定義を与えた。彼は筆者が勤務している国立遺伝学研究所の第二代所長も務めている。その後，遺伝子がDNA（デオキシリボ核酸）という物質からできていることが1940年前後に解明された。1953年には，DNA分子が二重らせん構造をとることがJames Dewey WatsonとFrancis Harry Compton Crickによって提唱された。この構造は，親から子に遺伝情報を伝えるのにとても適したものであり，生命の誕生を説明しやすくなった。なお，2020年はゲノム概念誕生百周年である。そこで国立遺伝学研究所は，沼津のプラザヴェルデにおいて，これを記念した国際シンポジウム（代表：池尾一穂）を開催する予定である。
2018年度から5年間の予定で，筆者を領域代表とする文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「ゲノム配列を核としたヤポネシア人の起源と成立の解明」（領域略称名：ヤポネシアゲノム）が始まった。現代人ゲノム，古代人ゲノム，動植物ゲノム，考古学，言語学，大規模ゲノム解析の6班から構成され，更に2019年度からは，17件の公募研究が始まった。公募班では，現代人や古代人の研究のほかに，アズキ，ダイコン，アワ，ヒエ，ニホンオオカミなどの動植物ゲノムも研究する予定である。これらのゲノム研究に加えて，土器や住居跡など人間の営みを遺跡や遺物から探る考古学研究と，ヤポネシア内の言語（アイヌ語，日本語，琉球語）とその周辺の言語の多様性を探る言語学研究を進める。本新学術領域の詳細については，領域ホームページ（http://www.yaponesian.jp）を参照されたい。
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目次 フリーアクセス
ページ範囲：P.1 - P.1
財団だより フリーアクセス
ページ範囲：P.86 - P.86
次号予告 フリーアクセス
ページ範囲：P.87 - P.87
あとがき フリーアクセス
著者： 岡本仁
ページ範囲：P.88 - P.88
本特集を編集して，睡眠の制御機構や睡眠の生理的役割の理解が急速に深まっている状況や，その中で日本の研究者が大きく貢献している現状を見ることができました。めまぐるしい現代社会において，ともすれば睡眠は日常生活でないがしろにされがちです。本特集号が，健全な睡眠の確保がなぜ必要なのか，どうすれば確保できるのかを，読者の皆様に考えていただく一助となれば幸いです。
さらに，新しい実験モデルとしての金魚，ゲノム解読から探る日本人の源流，胎生期の心臓発生における局所造血の役割，に関して解説してくださった，大森先生，斉藤先生，重田先生に，深く感謝いたします。
基本情報
バックナンバー
75巻6号（2024年12月発行）
特集 新組織学シリーズⅤ：脂肪
75巻5号（2024年10月発行）
増大特集 学術研究支援の最先端
75巻4号（2024年8月発行）
特集 シングルセルオミクス
75巻3号（2024年6月発行）
特集 高速分子動画：動的構造からタンパク質分子制御へ
75巻2号（2024年4月発行）
特集 生命現象を駆動する生体内金属動態の理解と展開
75巻1号（2024年2月発行）
特集 脳と個性
74巻6号（2023年12月発行）
特集 新組織学シリーズⅣ：骨・軟骨
74巻5号（2023年10月発行）
増大特集 代謝
74巻4号（2023年8月発行）
特集 がん遺伝子の発見は現代医療を進歩させたか
74巻3号（2023年6月発行）
特集 クロマチンによる転写制御機構の最前線
74巻2号（2023年4月発行）
特集 未病の科学
74巻1号（2023年2月発行）
特集 シナプス
73巻6号（2022年12月発行）
特集 新組織学シリーズⅢ：血管とリンパ管
73巻5号（2022年10月発行）
増大特集 革新脳と関連プロジェクトから見えてきた新しい脳科学
73巻4号（2022年8月発行）
特集 形態形成の統合的理解
73巻3号（2022年6月発行）
特集 リソソーム研究の新展開
73巻2号（2022年4月発行）
特集 DNA修復による生体恒常性の維持
73巻1号（2022年2月発行）
特集 意識
72巻6号（2021年12月発行）
特集 新組織学シリーズⅡ：骨格筋—今後の研究の発展に向けて
72巻5号（2021年10月発行）
増大特集 脳とからだ
72巻4号（2021年8月発行）
特集 グローバル時代の新興再興感染症への科学的アプローチ
72巻3号（2021年6月発行）
特集 生物物理学の進歩—生命現象の定量的理解へ向けて
72巻2号（2021年4月発行）
特集 組織幹細胞の共通性と特殊性
72巻1号（2021年2月発行）
特集 小脳研究の未来
71巻6号（2020年12月発行）
特集 新組織学シリーズⅠ：最新の皮膚科学
71巻5号（2020年10月発行）
増大特集 難病研究の進歩
71巻4号（2020年8月発行）
特集 細胞機能の構造生物学
71巻3号（2020年6月発行）
特集 スポーツ科学—2020オリンピック・パラリンピックによせて
71巻2号（2020年4月発行）
特集 ビッグデータ時代のゲノム医学
71巻1号（2020年2月発行）
特集 睡眠の制御と機能
70巻6号（2019年12月発行）
特集 科学と芸術の接点
70巻5号（2019年10月発行）
増大特集 現代医学・生物学の先駆者たち
70巻4号（2019年8月発行）
特集 メカノバイオロジー
70巻3号（2019年6月発行）
特集 免疫チェックポイント分子による生体機能制御
70巻2号（2019年4月発行）
特集 免疫系を介したシステム連関：恒常性の維持と破綻
70巻1号（2019年2月発行）
特集 脳神経回路のダイナミクスから探る脳の発達・疾患・老化
69巻6号（2018年12月発行）
特集 細胞高次機能をつかさどるオルガネラコミュニケーション
69巻5号（2018年10月発行）
増大特集 タンパク質・核酸の分子修飾
69巻4号（2018年8月発行）
特集 いかに創薬を進めるか
69巻3号（2018年6月発行）
特集 生体膜のバイオロジー
69巻2号（2018年4月発行）
特集 宇宙の極限環境から生命体の可塑性をさぐる
69巻1号（2018年2月発行）
特集 社会性と脳
68巻6号（2017年12月発行）
特集 心臓の発生・再生・創生
68巻5号（2017年10月発行）
増大特集 細胞多様性解明に資する光技術─見て，動かす
68巻4号（2017年8月発行）
特集 血管制御系と疾患
68巻3号（2017年6月発行）
特集 核内イベントの時空間制御
68巻2号（2017年4月発行）
特集 細菌叢解析の光と影
68巻1号（2017年2月発行）
特集 大脳皮質—成り立ちから機能へ
67巻6号（2016年12月発行）
特集 時間生物学の新展開
67巻5号（2016年10月発行）
増大特集 病態バイオマーカーの“いま”
67巻4号（2016年8月発行）
特集 認知症・神経変性疾患の克服への挑戦
67巻3号（2016年6月発行）
特集 脂質ワールド
67巻2号（2016年4月発行）
特集 細胞の社会学─細胞間で繰り広げられる協調と競争
67巻1号（2016年2月発行）
特集 記憶ふたたび
66巻6号（2015年12月発行）
特集 グリア研究の最先端
66巻5号（2015年10月発行）
増大特集 細胞シグナル操作法
66巻4号（2015年8月発行）
特集 新興・再興感染症と感染症対策
66巻3号（2015年6月発行）
特集 進化と発生からみた生命科学
66巻2号（2015年4月発行）
特集 使える最新ケミカルバイオロジー
66巻1号（2015年2月発行）
特集 脳と心の謎はどこまで解けたか
65巻6号（2014年12月発行）
特集 エピジェネティクスの今
65巻5号（2014年10月発行）
増大特集 生命動態システム科学
65巻4号（2014年8月発行）
特集 古典的代謝経路の新しい側面
65巻3号（2014年6月発行）
特集 器官の発生と再生の基礎
65巻2号（2014年4月発行）
特集 細胞の少数性と多様性に挑む―シングルセルアナリシス
65巻1号（2014年2月発行）
特集 精神疾患の病理機構
64巻6号（2013年12月発行）
特集 顕微鏡で物を見ることの新しい動き
64巻5号（2013年10月発行）
増大特集 細胞表面受容体
64巻4号（2013年8月発行）
特集 予測と意思決定の神経科学
64巻3号（2013年6月発行）
特集 細胞接着の制御
64巻2号（2013年4月発行）
特集 特殊な幹細胞としての骨格筋サテライト細胞
64巻1号（2013年2月発行）
特集 神経回路の計測と操作
63巻6号（2012年12月発行）
特集 リンパ管
63巻5号（2012年10月発行）
特集 細胞の分子構造と機能―核以外の細胞小器官
63巻4号（2012年8月発行）
特集 質感脳情報学への展望
63巻3号（2012年6月発行）
特集 細胞極性の制御
63巻2号（2012年4月発行）
特集 RNA干渉の実現化に向けて
63巻1号（2012年2月発行）
特集 小脳研究の課題（2）
62巻6号（2011年12月発行）
特集 コピー数変異
62巻5号（2011年10月発行）
特集 細胞核―構造と機能
62巻4号（2011年8月発行）
特集 小脳研究の課題
62巻3号（2011年6月発行）
特集 インフラマソーム
62巻2号（2011年4月発行）
特集 筋ジストロフィーの分子病態から治療へ
62巻1号（2011年2月発行）
特集 摂食制御の分子過程
61巻6号（2010年12月発行）
特集 細胞死か腫瘍化かの選択
61巻5号（2010年10月発行）
特集 シナプスをめぐるシグナリング
61巻4号（2010年8月発行）
特集 miRNA研究の最近の進歩
61巻3号（2010年6月発行）
特集 SNARE複合体-膜融合の機構
61巻2号（2010年4月発行）
特集 糖鎖のかかわる病気：発症機構，診断，治療に向けて
61巻1号（2010年2月発行）
特集 脳科学のモデル実験動物
60巻6号（2009年12月発行）
特集 ユビキチン化による生体機能の調節
60巻5号（2009年10月発行）
特集 伝達物質と受容体
60巻4号（2009年8月発行）
特集 睡眠と脳回路の可塑性
60巻3号（2009年6月発行）
特集 脳と糖脂質
60巻2号（2009年4月発行）
特集 感染症の現代的課題
60巻1号（2009年2月発行）
特集 遺伝子-脳回路-行動
59巻6号（2008年12月発行）
特集 mTORをめぐるシグナルタンパク
59巻5号（2008年10月発行）
特集 現代医学・生物学の仮説・学説2008
59巻4号（2008年8月発行）
特集 免疫学の最近の動向
59巻3号（2008年6月発行）
特集 アディポゲネシス
59巻2号（2008年4月発行）
特集 細胞外基質－研究の新たな展開
59巻1号（2008年2月発行）
特集 コンピュータと脳
58巻6号（2007年12月発行）
特集 グリケーション（糖化）
58巻5号（2007年10月発行）
特集 タンパク質間相互作用
58巻4号（2007年8月発行）
特集 嗅覚受容の分子メカニズム
58巻3号（2007年6月発行）
特集 骨の形成と破壊
58巻2号（2007年4月発行）
特集 シナプス後部構造の形成・機構と制御
58巻1号（2007年2月発行）
特集 意識―脳科学からのアプローチ
57巻6号（2006年12月発行）
特集 血管壁
57巻5号（2006年10月発行）
特集 生物進化の分子マップ
57巻4号（2006年8月発行）
特集 脳科学が求める先端技術
57巻3号（2006年6月発行）
特集 ミエリン化の機構とその異常
57巻2号（2006年4月発行）
特集 膜リサイクリング
57巻1号（2006年2月発行）
特集 こころと脳：とらえがたいものを科学する
56巻6号（2005年12月発行）
特集 構造生物学の現在と今後の展開
56巻5号（2005年10月発行）
特集 タンパク・遺伝子からみた分子病―新しく解明されたメカニズム
56巻4号（2005年8月発行）
特集 脳の遺伝子―どこでどのように働いているのか
56巻3号（2005年6月発行）
特集 Naチャネル
56巻2号（2005年4月発行）
特集 味覚のメカニズムに迫る
56巻1号（2005年2月発行）
特集 情動―喜びと恐れの脳の仕組み
55巻6号（2004年12月発行）
特集 脳の深部を探る
55巻5号（2004年10月発行）
特集 生命科学のNew Key Word
55巻4号（2004年8月発行）
特集 心筋研究の最前線
55巻3号（2004年6月発行）
特集 分子進化学の現在
55巻2号（2004年4月発行）
特集 アダプタータンパク
55巻1号（2004年2月発行）
特集 ニューロンと脳
54巻6号（2003年12月発行）
特集 オートファジー
54巻5号（2003年10月発行）
特集 創薬ゲノミクス・創薬プロテオミクス・創薬インフォマティクス
54巻4号（2003年8月発行）
特集 ラフトと細胞機能
54巻3号（2003年6月発行）
特集 クロマチン
54巻2号（2003年4月発行）
特集 樹状突起
54巻1号（2003年2月発行）
53巻6号（2002年12月発行）
特集 ゲノム全解読とポストゲノムの問題点
53巻5号（2002年10月発行）
特集 加齢の克服―21世紀の課題
53巻4号（2002年8月発行）
特集 一価イオンチャネル
53巻3号（2002年6月発行）
特集 細胞質分裂
53巻2号（2002年4月発行）
特集 RNA
53巻1号（2002年2月発行）
連続座談会 脳とこころ―21世紀の課題
52巻6号（2001年12月発行）
特集 血液脳関門研究の最近の進歩
52巻5号（2001年10月発行）
特集 モチーフ・ドメインリスト
52巻4号（2001年8月発行）
特集 骨格筋研究の新展開
52巻3号（2001年6月発行）
特集 脳の発達に関与する分子機構
52巻2号（2001年4月発行）
特集 情報伝達物質としてのATP
52巻1号（2001年2月発行）
連続座談会 脳を育む
51巻6号（2000年12月発行）
特集 機械的刺激受容の分子機構と細胞応答
51巻5号（2000年10月発行）
特集 ノックアウトマウスリスト
51巻4号（2000年8月発行）
特集 臓器（組織）とアポトーシス
51巻3号（2000年6月発行）
特集 自然免疫における異物認識と排除の分子機構
51巻2号（2000年4月発行）
特集 細胞極性の形成機序
51巻1号（2000年2月発行）
特集 脳を守る21世紀生命科学の展望
50巻6号（1999年12月発行）
特集 細胞内輸送
50巻5号（1999年10月発行）
特集 病気の分子細胞生物学
50巻4号（1999年8月発行）
特集 トランスポーターの構造と機能協関
50巻3号（1999年6月発行）
特集 時間生物学の新たな展開
50巻2号（1999年4月発行）
特集 リソソーム：最近の研究
50巻1号（1999年2月発行）
連続座談会 脳を守る
49巻6号（1998年12月発行）
特集 発生・分化とホメオボックス遺伝子
49巻5号（1998年10月発行）
特集 神経系に作用する薬物マニュアル1998
49巻4号（1998年8月発行）
特集 プロテインキナーゼCの多様な機能
49巻3号（1998年6月発行）
特集 幹細胞研究の新展開
49巻2号（1998年4月発行）
特集 血管―新しい観点から
49巻1号（1998年2月発行）
特集 言語の脳科学
48巻6号（1997年12月発行）
特集 軸索誘導
48巻5号（1997年10月発行）
特集 受容体1997
48巻4号（1997年8月発行）
特集 マトリックス生物学の最前線
48巻3号（1997年6月発行）
特集 開口分泌のメカニズムにおける新しい展開
48巻2号（1997年4月発行）
特集 最近のMAPキナーゼ系
48巻1号（1997年2月発行）
特集 21世紀の脳科学
47巻6号（1996年12月発行）
特集 老化
47巻5号（1996年10月発行）
特集 器官―その新しい視点
47巻4号（1996年8月発行）
特集 エンドサイトーシス
47巻3号（1996年6月発行）
特集 細胞分化
47巻2号（1996年4月発行）
特集 カルシウム動態と細胞機能
47巻1号（1996年2月発行）
特集 神経科学の最前線
46巻6号（1995年12月発行）
特集 病態を変えたよく効く医薬
46巻5号（1995年10月発行）
特集 遺伝子・タンパク質のファミリー・スーパーファミリー
46巻4号（1995年8月発行）
特集 ストレス蛋白質
46巻3号（1995年6月発行）
特集 ライソゾーム
46巻2号（1995年4月発行）
特集 プロテインホスファターゼ―最近の進歩
46巻1号（1995年2月発行）
特集 神経科学の謎
45巻6号（1994年12月発行）
特集 ミトコンドリア
45巻5号（1994年10月発行）
特集 動物の行動機能テスト―個体レベルと分子レベルを結ぶ
45巻4号（1994年8月発行）
特集 造血の機構
45巻3号（1994年6月発行）
特集 染色体
45巻2号（1994年4月発行）
特集 脳と分子生物学
45巻1号（1994年2月発行）
特集 グルコーストランスポーター
44巻6号（1993年12月発行）
特集 滑面小胞体をめぐる諸問題
44巻5号（1993年10月発行）
特集 現代医学・生物学の仮説・学説
44巻4号（1993年8月発行）
特集 細胞接着
44巻3号（1993年6月発行）
特集 カルシウムイオンを介した調節機構の新しい問題点
44巻2号（1993年4月発行）
特集 蛋白質の細胞内転送とその異常
44巻1号（1993年2月発行）
座談会 脳と遺伝子
43巻6号（1992年12月発行）
特集 成長因子受容体／最近の進歩
43巻5号（1992年10月発行）
特集 〈研究室で役に立つ細胞株〉
43巻4号（1992年8月発行）
特集 細胞機能とリン酸化
43巻3号（1992年6月発行）
特集 血管新生
43巻2号（1992年4月発行）
特集 大脳皮質発達の化学的側面
43巻1号（1992年2月発行）
特集 意識と脳
42巻6号（1991年12月発行）
特集 細胞活動の日周リズム
42巻5号（1991年10月発行）
特集 神経系に作用する薬物マニュアル
42巻4号（1991年8月発行）
特集 開口分泌の細胞内過程
42巻3号（1991年6月発行）
特集 ペルオキシソーム／最近の進歩
42巻2号（1991年4月発行）
特集 脳の移植と再生
42巻1号（1991年2月発行）
特集 脳と免疫
41巻6号（1990年12月発行）
特集 注目の実験モデル動物
41巻5号（1990年10月発行）
特集 LTPとLTD：その分子機構
41巻4号（1990年8月発行）
特集 New proteins
41巻3号（1990年6月発行）
特集 シナプスの形成と動態
41巻2号（1990年4月発行）
特集 細胞接着
41巻1号（1990年2月発行）
特集 発がんのメカニズム／最近の知見
40巻6号（1989年12月発行）
特集 ギャップ結合
40巻5号（1989年10月発行）
特集 核内蛋白質
40巻4号（1989年8月発行）
特集 研究室で役に立つ新しい試薬
40巻3号（1989年6月発行）
特集 細胞骨格異常
40巻2号（1989年4月発行）
特集 大脳／神経科学からのアプローチ
40巻1号（1989年2月発行）
特集 分子進化
39巻6号（1988年12月発行）
特集 細胞内における蛋白質局在化機構
39巻5号（1988年10月発行）
特集 細胞測定法マニュアル
39巻4号（1988年8月発行）
特集 細胞外マトリックス
39巻3号（1988年6月発行）
特集 肺の微細構造と機能
39巻2号（1988年4月発行）
特集 生体運動の分子機構／研究の発展
39巻1号（1988年2月発行）
特集 遺伝子疾患解析の発展
38巻6号（1987年12月発行）
-チャンネルの最近の動向
38巻5号（1987年10月発行）
特集 細胞生物学における免疫実験マニュアル
38巻4号（1987年8月発行）
特集 視覚初期過程の分子機構
38巻3号（1987年6月発行）
特集 人間の脳
38巻2号（1987年4月発行）
特集 体液カルシウムのホメオスタシス
38巻1号（1987年2月発行）
特集 医学におけるブレイクスルー／基礎研究からの挑戦
37巻6号（1986年12月発行）
特集 神経活性物質受容体と情報伝達
37巻5号（1986年10月発行）
特集 中間径フィラメント
37巻4号（1986年8月発行）
特集 細胞生物学実験マニュアル
37巻3号（1986年6月発行）
特集 脳の化学的トポグラフィー
37巻2号（1986年4月発行）
特集 血小板凝集
37巻1号（1986年2月発行）
特集 脳のモデル
36巻6号（1985年12月発行）
特集 脂肪組織
36巻5号（1985年10月発行）
特集 細胞分裂をめぐって
36巻4号（1985年8月発行）
特集 神経科学実験マニュアル
36巻3号（1985年6月発行）
特集 血管内皮細胞と微小循環
36巻2号（1985年4月発行）
特集 肝細胞と胆汁酸分泌
36巻1号（1985年2月発行）
特集 Transmembrane Control
35巻6号（1984年12月発行）
特集 細胞毒マニュアル—実験に用いられる細胞毒の知識
35巻5号（1984年10月発行）
特集 中枢神経系の再構築
35巻4号（1984年8月発行）
特集 ゲノムの構造
35巻3号（1984年6月発行）
特集 神経科学の仮説
35巻2号（1984年4月発行）
特集 哺乳類の初期発生
35巻1号（1984年2月発行）
特集 細胞生物学の現状と展望
34巻6号（1983年12月発行）
特集 蛋白質の代謝回転
34巻5号（1983年10月発行）
特集 受容・応答の膜分子論
34巻4号（1983年8月発行）
特集 コンピュータによる生物現象の再構成
34巻3号（1983年6月発行）
特集 細胞の極性
34巻2号（1983年4月発行）
特集 モノアミン系
34巻1号（1983年2月発行）
特集 腸管の吸収機構
33巻6号（1982年12月発行）
特集 低栄養と生体機能
33巻5号（1982年10月発行）
特集 成長因子
33巻4号（1982年8月発行）
特集 リン酸化
33巻3号（1982年6月発行）
特集 神経発生の基礎
33巻2号（1982年4月発行）
特集 細胞の寿命と老化
33巻1号（1982年2月発行）
特集 細胞核
32巻6号（1981年12月発行）
特集 筋小胞体研究の進歩
32巻5号（1981年10月発行）
特集 ペプチド作働性シナプス
32巻4号（1981年8月発行）
特集 膜の転送
32巻3号（1981年6月発行）
特集 リポプロテイン
32巻2号（1981年4月発行）
特集 チャネルの概念と実体
32巻1号（1981年2月発行）
特集 細胞骨格
31巻6号（1980年12月発行）
特集 大脳の機能局在
31巻5号（1980年10月発行）
特集 カルシウムイオン受容タンパク
31巻4号（1980年8月発行）
特集 化学浸透共役仮説
31巻3号（1980年6月発行）
特集 赤血球膜の分子構築
31巻2号（1980年4月発行）
特集 免疫系の情報識別
31巻1号（1980年2月発行）
特集 ゴルジ装置
30巻6号（1979年12月発行）
特集 細胞間コミニケーション
30巻5号（1979年10月発行）
特集 In vitro運動系
30巻4号（1979年8月発行）
輸送系の調節
30巻3号（1979年6月発行）
特集 網膜の構造と機能
30巻2号（1979年4月発行）
特集 神経伝達物質の同定
30巻1号（1979年2月発行）
特集 生物物理学の進歩—第6回国際生物物理学会議より
29巻6号（1978年12月発行）
特集 最近の神経科学から
29巻5号（1978年10月発行）
特集 下垂体：前葉
29巻4号（1978年8月発行）
特集 中枢のペプチド
29巻3号（1978年6月発行）
特集 心臓のリズム発生
29巻2号（1978年4月発行）
特集 腎機能
29巻1号（1978年2月発行）
特集 膜脂質の再検討
28巻6号（1977年12月発行）
特集 青斑核
28巻5号（1977年10月発行）
特集 小胞体
28巻4号（1977年8月発行）
特集 微小管の構造と機能
28巻3号（1977年6月発行）
特集 神経回路網と脳機能
28巻2号（1977年4月発行）
特集 生体の修復
28巻1号（1977年2月発行）
特集 生体の科学の現状と動向
27巻6号（1976年12月発行）
特集 松果体
27巻5号（1976年10月発行）
特集 遺伝マウス・ラット
27巻4号（1976年8月発行）
特集 形質発現における制御
27巻3号（1976年6月発行）
特集 生体と化学的環境
27巻2号（1976年4月発行）
特集 分泌腺
27巻1号（1976年2月発行）
特集 光受容
26巻6号（1975年12月発行）
特集 自律神経と平滑筋の再検討
26巻5号（1975年10月発行）
特集 脳のプログラミング
26巻4号（1975年8月発行）
特集 受精機構をめぐつて
26巻3号（1975年6月発行）
特集 細胞表面と免疫
26巻2号（1975年4月発行）
特集 感覚有毛細胞
26巻1号（1975年2月発行）
特集 体内のセンサー
25巻5号（1974年12月発行）
特集 生体膜—その基本的課題
25巻4号（1974年8月発行）
特集 伝達物質と受容物質
25巻3号（1974年6月発行）
特集 脳の高次機能へのアプローチ
25巻2号（1974年4月発行）
特集 筋細胞の分化
25巻1号（1974年2月発行）
特集 生体の科学 展望と夢
24巻6号（1973年12月発行）
24巻5号（1973年10月発行）
24巻4号（1973年8月発行）
24巻3号（1973年6月発行）
24巻2号（1973年4月発行）
24巻1号（1973年2月発行）
23巻6号（1972年12月発行）
23巻5号（1972年10月発行）
23巻4号（1972年8月発行）
23巻3号（1972年6月発行）
23巻2号（1972年4月発行）
23巻1号（1972年2月発行）
22巻6号（1971年12月発行）
22巻5号（1971年10月発行）
22巻4号（1971年8月発行）
22巻3号（1971年6月発行）
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22巻1号（1971年2月発行）
21巻7号（1970年12月発行）
21巻6号（1970年10月発行）
21巻4号（1970年8月発行）
特集 代謝と機能
21巻5号（1970年8月発行）
21巻3号（1970年6月発行）
21巻2号（1970年4月発行）
21巻1号（1970年2月発行）
20巻6号（1969年12月発行）
20巻5号（1969年10月発行）
20巻4号（1969年8月発行）
20巻3号（1969年6月発行）
20巻2号（1969年4月発行）
20巻1号（1969年2月発行）
19巻6号（1968年12月発行）
19巻5号（1968年10月発行）
19巻4号（1968年8月発行）
19巻3号（1968年6月発行）
19巻2号（1968年4月発行）
19巻1号（1968年2月発行）
18巻6号（1967年12月発行）
18巻5号（1967年10月発行）
18巻4号（1967年8月発行）
18巻3号（1967年6月発行）
18巻2号（1967年4月発行）
18巻1号（1967年2月発行）
17巻6号（1966年12月発行）
17巻5号（1966年10月発行）
17巻4号（1966年8月発行）
17巻3号（1966年6月発行）
17巻2号（1966年4月発行）
17巻1号（1966年2月発行）
16巻6号（1965年12月発行）
16巻5号（1965年10月発行）
16巻4号（1965年8月発行）
16巻3号（1965年6月発行）
16巻2号（1965年4月発行）
16巻1号（1965年2月発行）
15巻6号（1964年12月発行）
特集 生体膜その3
15巻5号（1964年10月発行）
特集 生体膜その2
15巻4号（1964年8月発行）
特集 生体膜その1
15巻3号（1964年6月発行）
特集 第13回日本生理科学連合シンポジウム
15巻2号（1964年4月発行）
15巻1号（1964年2月発行）
14巻6号（1963年12月発行）
特集 興奮收縮伝関
14巻5号（1963年10月発行）
14巻4号（1963年8月発行）
14巻3号（1963年6月発行）
14巻1号（1963年2月発行）
特集 第9回中枢神経系の生理学シンポジウム
14巻2号（1963年2月発行）
13巻6号（1962年12月発行）
13巻5号（1962年10月発行）
特集 生物々理—生理学生物々理若手グループ第1回ミーティングから
13巻4号（1962年8月発行）
13巻3号（1962年6月発行）
13巻2号（1962年4月発行）
Symposium on Permeability of Biological Membranes
13巻1号（1962年2月発行）
12巻6号（1961年12月発行）
12巻5号（1961年10月発行）
12巻4号（1961年8月発行）
12巻3号（1961年6月発行）
12巻2号（1961年4月発行）
12巻1号（1961年2月発行）
11巻6号（1960年12月発行）
Symposium On Active Transport
11巻5号（1960年10月発行）
11巻4号（1960年8月発行）
11巻3号（1960年6月発行）
11巻2号（1960年4月発行）
11巻1号（1960年2月発行）
10巻6号（1959年12月発行）
10巻5号（1959年10月発行）
10巻4号（1959年8月発行）
10巻3号（1959年6月発行）
10巻2号（1959年4月発行）
10巻1号（1959年2月発行）
8巻6号（1957年12月発行）
8巻5号（1957年10月発行）
特集 酵素と生物
8巻4号（1957年8月発行）
8巻3号（1957年6月発行）
8巻2号（1957年4月発行）
8巻1号（1957年2月発行）
