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Analysis of brain taste maps for recognizing gastation for development of Taste BMI

Research Project

Project/Area Number 20K11195
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

Sonomura Takahiro  朝日大学, 歯学部, 教授 (40347092)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古田 貴寛  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (60314184)
大平 耕司  武庫川女子大学, 食物栄養科学部, 准教授 (80402832)
岩井 治樹  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (30452949)
松田 和郎  朝日大学, 歯学部, 非常勤講師 (80444446)
櫻屋 透真  朝日大学, 歯学部, 助教 (60912855)
吉川 英里  朝日大学, 歯学部, 助教 (10912868)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords味覚 / ブレインマシーンインターフェイス / juxtacellular recording法 / 中枢神経系 / Brain Machine Interface
Outline of Research at the Start

近年、脳に電極を刺して思い通りに動く義手の開発や、人工網膜、人工内耳などのBMI研究開発が盛んに行われているが、味覚を失った人に対する味覚BMIの試みは未だほとんど行われていない。本研究では新たな細胞外記録法を用いて、霊長類の舌からの甘味、苦味、酸味、塩味、旨味の5つの味覚情報に反応する脳内味覚関連領域の神経細胞を単一細胞レベルで補足し、これに高感度ニューロントレーサーを注入することで『脳内の味覚地図』の明らかにし、島皮質やその近傍領域を中心に脳内における「美味しい」という感覚を生じさせる高次の味覚回路の詳細を解析し、高次味覚BMIの実用化への基礎的知見を供給する。

Outline of Final Research Achievements

In order to create a detailed taste map from the insular cortex by recording and labeling adult common marmosets using the juxtacellular recording method, we are currently working on a complete three-dimensional reconstruction using the three-dimensional reconstruction software Amira. In parallel with the juxtacellular recording method, we also used conventional morphological methods to create a taste map of the rat brain and reexamine the detailed three-dimensional run of the human tympanic nerve using the remains and multisliceCT to validate the previous descriptions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

頭で考えた通りに動く義手の開発や人工網膜、人工内耳なども臨床応用される段階にある一方で、味覚を失った人に対する味覚BMIの試みは他のBMIと比較してほとんど進展していない。しかし、要介護高齢者を対象に行った日々の関心事についてのアンケートでは、全ての施設において食事を一番楽しみに暮らしているという結果となるなど、我々の人生における美味しい食事、すなわち味覚の優先度は、視力や聴力など他の感覚と比較して劣るものではないと言える。自らの口を通して「美味しく食べること」はQOLの維持・向上に極めて重要であり、味覚BMIの開発は今後のBMIの研究において極めて重要な社会的意義がある。

Report

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

    (8 results)

All 2023 2022 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional anatomical structure formed by granule cell layer and pyramidal cell layer in human hippocampus2022

    • Author(s)
      Kominami Rieko、Sonomura Takahiro、Ito Tetsufumi、Shinohara Harumichi、Kishibe Miyuki、Uemura Mamoru、Honma Satoru
    • Journal Title

      Anatomical Science International

      Volume: 98 Issue: 1 Pages: 66-76

    • DOI

      10.1007/s12565-022-00673-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-scale light microscopy/electron microscopy neuronal imaging from brain to synapse with a tissue clearing method, ScaleSF2022

    • Author(s)
      Furuta Takahiro、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Kakuta Soichiro、Ishida Yoko、Takenaka Aya、Yoshida Atsushi、Uchiyama Yasuo、Koike Masato、Isa Kaoru、Isa Tadashi、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 103601-103601

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103601

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dopamine as a growth differentiation factor in the mammalian brain2020

    • Author(s)
      Ohira Koji
    • Journal Title

      Neural Regeneration Research

      Volume: 15 Issue: 3 Pages: 390-393

    • DOI

      10.4103/1673-5374.266052

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 霊長類種間におけるヒラメ筋支配神経筋内分布の比較三次元的解析2023

    • Author(s)
      櫻屋透真, 江村健児, 薗村貴弘, 平崎鋭矢, 荒川高光
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A New STEM Observation Method of Ultra-Thin Sections Using a Desktop Low-Vacuum Scanning Electron Microscope and Its Application to Pathological Diagnosis2022

    • Author(s)
      J. Bold , T. Nagumo, M. Sakaue, K. Honda ,T. Sonomura, T. Takaki
    • Organizer
      医学生物電子顕微鏡技術学会第38回学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭部脱灰標本とMultislice CTを用いたヒト鼓索神経の走行の再検討2022

    • Author(s)
      薗村貴弘、勝又明敏
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 側頭骨内における鼓索神経の走行の再検討2020

    • Author(s)
      薗村貴弘、加納隆、岩田哲成、勝又明敏
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 全脳を生きたまま保存する方法の探索2020

    • Author(s)
      大平 耕司
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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