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Spatiotemporal control of synapse formation on dopaminergic interneurons in mouse olfactory bulbs during recovery from olfactory impairments.

Research Project

Project/Area Number 20K09683
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

Noguchi Tomohiro  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (10466500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 笹島 仁  旭川医科大学, 医学部, 講師 (00374562)
宮園 貞治  旭川医科大学, 医学部, 助教 (50618379)
志賀 英明  金沢医科大学, 医学部, 教授 (80436823)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords嗅覚 / 呼吸 / 嗅覚情報処理 / 神経変性疾患 / 嗅球 / 嗅神経 / 非運動症状 / 嗅覚障害 / ロテノン / シヌクレイノパシー / 鼻腔内投与 / ドパミン
Outline of Research at the Start

中枢神経系の働きを評価する上で、嗅覚障害の有無は極めて重要である。例えば、加齢とともに発症するパーキンソン病や認知機能障害の最初期に顕著な障害が見られるターゲットのひとつとして嗅球がある。従って、高齢化の進む本邦において、嗅覚の一次中枢である嗅球に由来する嗅覚障害は克服されるだけでなく、早期に診断されることが患者の予後を左右する。ところが、嗅球の障害は、多様な細胞から構成される複雑な神経回路の機能解析が難しいため、機序の解明が遅れている。社会の高齢化とともに増加する神経変性疾患とその初期病態である中枢性嗅覚障害の診断と治療法の確立のために、嗅球障害に関する神経生理学的データの蓄積は急務である。

Outline of Final Research Achievements

The olfactory system is responsible for sensing smells and begins with the olfactory nerve detecting odorants in the air, and is connected to the olfactory bulb in the brain, which identifies the quality of odors. Abnormalities in the olfactory nerve and olfactory bulb cause olfactory disorders, which make it difficult to detect odors. To clarify the characteristics of central olfactory disorders, which may progress to dementia, we performed electrophysiological experiments on mouse neurons. As a result, we found changes in the neural circuits in the olfactory bulb in central-neurodegenerative-model mice. These changes may affect the respiration of animals. These results will contribute to the early detection of central neurodegenerative diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

病状の進行に伴って、記憶力が低下するアルツハイマー型認知症や身体を動かせなくなるパーキンソン病では、その早期に嗅覚障害が生じることが知られている。認知や運動の異常が発生する手前の嗅覚障害の段階でこれらの疾患を発見できれば、進行を遅らせる治療をその分早くから開始できる。本研究成果は、認知症へ進行する可能性のある中枢性嗅覚障害とそれ以外の嗅覚障害を鑑別する手法を開発するための基礎的知見を提供した。それは中枢性嗅覚障害と呼吸の関連を調べる必要性があることを示唆しており、将来の研究指針ともなり得る。

Report

(6 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 特集 動的環境への適応系としての歩行 大脳基底核による姿勢と歩行の調節機構-パーキンソン病における病態生理メカニズム2022

    • Author(s)
      高草木 薫、高橋 未来、福山 秀青、野口 智弘、千葉 龍介
    • Journal Title

      BRAIN and NERVE

      Volume: 74 Issue: 9 Pages: 1067-1079

    • DOI

      10.11477/mf.1416202185

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • Year and Date
      2022-09-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neurophysiological mechanisms of gait disturbance in advanced Parkinson's disease patients2022

    • Author(s)
      Takakusaki Kaoru、Takahashi Mirai、Noguchi Tomohiro、Chiba Ryosuke
    • Journal Title

      Neurology and Clinical Neuroscience

      Volume: - Issue: 4 Pages: 201-217

    • DOI

      10.1111/ncn3.12683

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Changes in gaseous concentration of alkylpyrazine analogs affect mouse avoidance behavior2021

    • Author(s)
      Osada K, Miyazono S, Ohata M, Noguchi T, Kashiwayanagi M
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 85 Issue: 12 Pages: 2343-2351

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab178

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thallium-201 Imaging in Intact Olfactory Sensory Neurons with Reduced Pre-Synaptic Inhibition In Vivo.2020

    • Author(s)
      Shiga H, Wakabayashi H, Washiyama K, Noguchi T, Hiromasa T, Miyazono S, Kumai M, Ogawa K, Taki J, Kinuya S, Miwa T.
    • Journal Title

      Mol Neurobiol

      Volume: 57 Issue: 12 Pages: 4989-4999

    • DOI

      10.1007/s12035-020-02078-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 匂い刺激によるマウス呼吸プロファイルの変化2025

    • Author(s)
      野口 智弘 , 笹島 仁 , 宮園 貞治 , 佐藤 元 , 志賀 英明 , 高草木 薫
    • Organizer
      第130回日本解剖学会/第102回日本生理学会/第98回日本薬理学会合同大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 覚醒マウスの随意性呼吸における波形パターンの分類2024

    • Author(s)
      野口 智弘 , 笹島 仁 , 宮園 貞治 , 佐藤 元 , 志賀 英明 , 高草木 薫
    • Organizer
      日本味と匂学会第58回大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 匂い刺激によって切り替わる随意性呼吸の波形パターン2024

    • Author(s)
      野口 智弘 , 笹島 仁 , 宮園 貞治 , 佐藤 元 , 志賀 英明 , 高草木 薫
    • Organizer
      第104回北海道医学大会生理系分科会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 匂い刺激下における呼吸波形の特徴量抽出の試み2023

    • Author(s)
      野口智弘, 笹島仁, 宮園貞治, 高橋未来, 高草木薫
    • Organizer
      第103回北海道医学大会生理系分科会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ロテノン鼻腔内投与によって惹起されるマウス嗅球シナプス可塑性2023

    • Author(s)
      野口智弘, 笹島仁, 宮園貞治, 高草木薫
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マウス嗅神経における刺激周期に依存した発火抑制機構2022

    • Author(s)
      野口智弘、笹島仁、宮園貞治、高橋未来、高草木薫
    • Organizer
      第102回北海道医学大会生理系分科会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Complementary information transfer on stimulus dynamics by olfactory and vomeronasal sensory neurons2022

    • Author(s)
      Tomohiro Noguchi, Hitoshi Sasajima, Sadaharu Miyazono, Kaoru Takakusaki
    • Organizer
      日本味と匂学会第56回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス嗅神経の符号化を制御するイオンチャネル機構2022

    • Author(s)
      野口智弘、笹島仁、宮園貞治、高橋未来、千葉龍介、高草木薫
    • Organizer
      Neuro2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マウス嗅神経の符号化を制御する固有の興奮性2022

    • Author(s)
      野口智弘, 笹島仁, 宮園貞治, 高草木薫
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 変化の速い刺激ほど正確に検出するマウス嗅神経のイオンチャネル機構2021

    • Author(s)
      野口智弘、笹島仁、宮園貞治、志賀英明、三輪高喜、高草木薫
    • Organizer
      日本味と匂学会第55回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ドパミン介在神経の特異的減少によって生じる嗅球シナプス応答の代償性振幅増加2021

    • Author(s)
      野口智弘, 笹島仁, 宮園貞治, 高草木薫
    • Organizer
      第101回北海道医学大会生理系分科会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウスにおける2つの嗅覚系を介した天敵臭ピラジン化合物刺激に対する恐怖反応の制御2021

    • Author(s)
      宮園貞治, 野口智弘, 笹島仁, 長田和実
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 嗅覚障害の発生機序の違いによって異なる嗅球シナプスの可塑性2020

    • Author(s)
      野口 智弘、笹島 仁、宮園 貞治、志賀 英明、三輪 高喜
    • Organizer
      日本味と匂学会第54回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 旭川医科大学 生理学講座 神経機能講座/業績一覧

    • URL

      https://sites.google.com/view/neurophysiology-asahikawa-med/publish

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      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 旭川医科大学生理学講座神経機能分野ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/neurophysiology-asahikawa-med/home

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 旭川医科大学生理学講座神経機能分野ホームページ

    • URL

      http://www.asahikawa-med.ac.jp/index.php?f=facilities_guide+kiso_shinkei#research

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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