| Project/Area Number |
20K21458
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Uematsu Akira 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任講師 (90716242)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 脳腸相関 / ドーパミン / 糖 / 報酬 / 腸脳相関 / イメージング / インスリン |
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| Outline of Research at the Start |
動物には消化管で吸収された栄養素の情報が脳に伝達される脳腸相関と呼ばれる機構が存在する。この中でも、糖や脂肪を摂取すると栄養素としてのシグナルが脳の報酬系に関係するドーパミン（DA）神経を活性化させ、その結果としてやみつきになることが知られている。腸から脳への情報伝達において、迷走神経由来のシグナルが嗜好を生じる機構については解明されてきているが、液性因子が脳に作用する機構については未解明である。DA神経にはインスリン受容体が発現している。そこで、本研究は糖により分泌されるインスリンシグナルがDA神経に作用するメカニズムについて解明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We found that the administration of nutrients into the stomach elicits a response in putative dopamine neurons in the ventral tegmental area using in-vivo electrophysiology. Next we measeured extracellular dopamine changes using microdialysis in the nucleus accumbens and confirmed an increase in dopamine levels after nutrient administration. Since dopamine neurons are divided into cell groups with different functions depending on their projection targets, multi-point dopamine measurements were conducted to elucidate each function in the context of nutrient information. Using fluorescent dopamine sensors, we quantified dopamine responses from multiple brain regions. We found the projection-specific dopamine increases in response to intragastric nutrient administration.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳腸は互いに情報伝達を行っていると言われているがその詳細はまだまだ解明されていない。本研究により、腸から脳へどのような情報伝達が行われているのか栄養素によって異なるメカニズムがあることの一端を解明する事ができた。栄養素は摂取したものの嗜好性にも関与していることが知られている。この機構について解明するため、今後は栄養素の情報が摂取した味嗅覚情報をどのように変化させるのか焦点を当てていきたい。
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