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Search for functional role of the olfactory cortex-lateral hypothalamus circuit in the olfactory instinct behavior

Research Project

Project/Area Number 19K06963
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46030:Function of nervous system-related
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

Manabe Hiroyuki  同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (80511386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村田 航志  福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (10631913)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords嗅皮質 / 嗅覚 / 電気生理 / 光遺伝学 / 視床下部 / 摂食行動
Outline of Research at the Start

近年の嗅覚研究により、天敵の匂いに対する恐怖反応など、嗅覚本能行動に特異的に働く神経回路が明らかになってきた。しかし、本能行動として重要な、嗅覚にもとづく摂食行動の神経回路は依然として明らかでない。
これまでに申請者は、摂食行動および覚醒・睡眠制御の中枢である視床下部外側野に直接投射する嗅皮質亜領域を新たに発見した(ventral olfactory nucleus、VONと名付けた)。そこで本研究では、このVONから視床下部外側野に投射する回路が、匂いによって誘起される摂食行動および覚醒・睡眠状態を制御するかどうかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The present research project aimed to elucidate the functions of individual subregions of the olfactory cortex, mainly using electrophysiological techniques, in order to clarify the mechanisms that convert odor information into behavioral outputs such as instinctive behavior. We have obtained many findings of the unexplored functions of olfactory cortical subregions as the following. The anterior amygdaloid nucleus neurons associated odor and reward expectancy information, many of the nucleus of lateral olfactory tract neurons associated odor and reward information, and the individual ventral tenia tecta neurons were selectively activated during a specific behavioral state information input from the medial prefrontal cortex.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで未解明であった嗅皮質亜領域の機能をいくつも明らかにしたことで、匂い情報を行動出力に変換する神経回路機構の全容解明に向けた足掛かりとなる成果を得られた。他の感覚系に比べてシンプルな経路である嗅覚系でこのような研究が進むことで、感覚情報を行動出力に変換する共通のロジックを見つけられる可能性がある。また、新型コロナウイルス感染症による嗅覚障害の原因究明や、治療法の開発、また、匂いを使って特定の本能行動、情動などを誘発させる技術の開発等にもつながる可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Bi-directional encoding of context-based odors and behavioral states by the nucleus of the lateral olfactory tract2021

    • Author(s)
      Tanisumi Yuta、Shiotani Kazuki、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 102381-102381

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102381

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 総説 日本味と匂学会第53回大会シンポジウムより 匂い情報を適切な行動に変換するための回路機構に着目した嗅皮質の機能解析2020

    • Author(s)
      眞部 寛之
    • Journal Title

      The Japanese Journal of Taste and Smell Research

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 63-69

    • DOI

      10.18965/tasteandsmell.27.2_63

    • NAID

      130007988027

    • ISSN
      1340-4806, 2424-1326
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Tuning of olfactory cortex ventral tenia tecta neurons to distinct task elements of goal-directed behavior2020

    • Author(s)
      Shiotani Kazuki、Tanisumi Yuta、Murata Koshi、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: 1-1

    • DOI

      10.7554/elife.57268

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] GABAergic neurons in the olfactory cortex projecting to the lateral hypothalamus in mice2019

    • Author(s)
      Murata K, Kinoshita T, Fukazawa Y, Kobayashi K, Kobayashi K, Miyamichi K, Okuno H, Bito H, Sakurai Y, Yamaguchi M, Mori K, Manabe H
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 7132-7132

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43580-1

    • NAID

      120006862679

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 匂い情報処理過程における前扁桃野の機能2023

    • Author(s)
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 感覚皮質ニューロンのバラエティ豊かな行動状態表象とその機能2022

    • Author(s)
      谷隅 勇太、塩谷 和基、大迫 優真、大貫 朋哉、高宮 渉吾、廣川 純也、櫻井 芳雄、眞部 寛之
    • Organizer
      NEURO2022(第45回 日本神経科学大会・第65回 日本神経化学会大会・第32回 神経回路学会大会)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 自由行動下のマウスにおける風味弁別行動課題2022

    • Author(s)
      塩谷 和基、谷隅 勇太、村田 航志、 大迫 優真、大貫 朋哉、高宮 渉吾、廣川 純也、櫻井 芳雄、眞部 寛之
    • Organizer
      NEURO2022(第45回 日本神経科学大会・第65回 日本神経化学会大会・第32回 神経回路学会大会)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Prefrontal to olfactory cortex ventral tenia tecta inputs share odor-evoked behavioral-state signals to affect context-dependent learning2022

    • Author(s)
      Yuta Tanisumi, Kazuki Shiotani, Yuma Osako, Tomoya Ohnuki, Shogo Takamiya, Junya Hirokawa, Yoshio Sakurai, Hiroyuki Manabe
    • Organizer
      FENS Forum 2022
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 匂い弁別行動課題における前扁桃野ニューロンの機能解明2022

    • Author(s)
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • Organizer
      2022年度 日本味と匂学会第56回大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 扁桃体領域である前扁桃野ニューロンの匂い弁別行動課題における役割2022

    • Author(s)
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • Organizer
      第1回JASTS若手の会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 前部扁桃皮質核における匂い情報と行動の関連性の解明2022

    • Author(s)
      北村 菜々、福本 慎吾、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • Organizer
      2022年度 日本味と匂学会第56回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Wide range of behavioral state tunings and the functions in sensory cortex2022

    • Author(s)
      Yuta Tanisumi, Kazuki Shiotani, Junya Hirokawa, Yoshio Sakurai, Hiroyuki Manabe
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Odor-evoked behavioral signal map in each olfactory cortex subarea: ventral tenia tecta, the nucleus of the lateral olfactory tract, and anterior cortical amygdaloid nucleus.2021

    • Author(s)
      Tanisumi,Y., Shiotani, K., Osako, Y., Ohnuki, T., Takamiya, S., Hirokawa, J., Sakurai, Y. and Manabe, H.
    • Organizer
      51st Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 風味弁別に内側前頭前野が重要な役割を果たす2020

    • Author(s)
      塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 嗅皮質亜領域ごとに異なる、匂い-行動シーン応答2020

    • Author(s)
      谷隅勇太・塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Olfactory Cortex Neurons Encode Cue Odor Signals and Predicted Behavioral Scene Signals2020

    • Author(s)
      Tanisumi Yuta、Shiotani Kazuki、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • Organizer
      FENS Forum 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] においのセンシング、分析とその可視化、数値化 第1章第5節 匂いを感じる脳の仕組みと神経回路メカニズム2020

    • Author(s)
      眞部寛之
    • Total Pages
      543
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048371
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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