ほ乳類のサーカディアンリズム（概日リズム）を駆動する体内時計振動体は，脳の視床下部にある視交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN）にある．SCNが自律振動体（self-sustained oscillator）であることは，in vivoでは，古典的なSCN破壊実験，移植実験，ナイフカット実験により，in vitroでは，SCNの組織培養系において電気的活動や神経ペプチドの分泌リズムが継続することから確かめられてきた．さらに，SCNの細胞培養系により，SCNに含まれる個々の細胞が振動体もつことが明らかにされた．
近年の分子生物学の発展により，ほ乳類においてもSCN細胞内の振動体すなわち時計遺伝子が，forward geneticsとreverse geneticsの両面から同定された．その代表的な遺伝子は，Period (Per)，Clock，BMAL1，Cryptochrome (Cry)などである．これらの遺伝子は相互に作用し，ClockとBMAL1遺伝子のタンパク２量体がPerの転写を促進し（促進因子），Perは翻訳後にCryのタンパクと２量体を形成してClockとBMAL1のPer転写促進作用を抑制する（抑制因子）．つまり24時間の振動は，このPerのネガティブフィードバックループにより生じると考えられている． 一方，従来のマウスやハムスターの行動リズムから，体内時計の振動体がSCNだけではないことが考えられてきた．最近では，Per遺伝子のluciferase発光レポータートランスジェニックマウスの開発により，SCN以外の細胞も自律振動することが確かめられ，SCNが主振動体でそれ以外の組織が末梢振動体として働く体内時計の複数振動体構造が明らかにされた．
近交系マウスのCS系は，活動相が２つに分割するリズム・スプリッティングを行動上に示す．このリズム・プリッティングは，CS系の体内時計機構が朝型振動体（Morning oscillator）と夜型振動体（Evening oscillator）の異なる２つの振動体により制御されることを示している．私たちはCS系の行動リズムとSCNおよびSCN以外の脳部位での時計遺伝子発現リズムを比較することにより，２振動体がSCN外に存在し，CS系が体内時計複数振動体構造解明のためのモデルマウスとなる可能性を示唆した．
本講演では，ほ乳類の生体リズム研究における体内時計としてのSCNの発見から，時計遺伝子および遺伝子レベルでのリズム発振メカニズムについて概観し，さらに体内時計複数振動体構造について，従来の行動リズムによる仮説と最近の時計遺伝子レベルでの研究について概説する．