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The Neural Mechanism Linking Olfactory Sensory Cues, Contextual Information, and Behavior

Research Project

Project/Area Number 22K15232
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Shiotani Kazuki  立命館大学, 生命科学部, 助教 (90907015)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsventral Tenia Tecta / 嗅皮質 / 内側前頭前野 / 感覚統合 / 嗅覚 / 機械学習 / ニューロン / オプトジェネティクス / 電気生理 / 古典的条件付け / 神経回路 / 嗅覚・聴覚
Outline of Research at the Start

私達は、その時の状況(文脈)に依存して感覚情報を処理し適切な行動を取る。しかし、文脈に応じて感覚情報を正しい行動に結びつける神経メカニズムはいまだ十分解明されていない。そこで私は、シンプルな解剖学的特性を持つ嗅覚系に着目し、特に末梢の感覚器官からの入力と適切な行動に必要な高次領域からの入力の双方を受ける嗅皮質を対象として、感覚-行動を結ぶ神経メカニズムの解明に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

We take appropriate action by processing sensory information depending on the situation (context) at the time. However, the neural mechanisms that link context-dependent sensory information to the appropriate action are still poorly understood. Therefore, I focus on the olfactory cortex, which has simple anatomical characteristics and receives both inputs from peripheral sensory organs and from higher-order regions necessary for an appropriate behavior, in order to elucidate the neural mechanisms linking sensation and action.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2004年にノーベル生理学・医学賞となった嗅覚受容体の発見以降、嗅覚神経系の理解は急速に進み、嗅覚受容体を発現する嗅上皮や、一次中枢である嗅球での情報処理の基本原理は明らかになってきた。しかし、二次中枢である嗅皮質の機能解明は進んでいない。一次中枢である嗅球から二次中枢の嗅皮質へ最短でわずか1シナプスで到達するというシンプルな解剖学的構造に着目し、どのようにして匂いと行動が結びつくのかについての脳神経回路機構を明らかにする研究となる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] An intra-oral flavor detection task in freely moving mice2024

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

      iScience

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 108924-108924

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.108924

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Auditory Cortex Neurons Show Task-Related and Learning-Dependent Selectivity toward Sensory Input and Reward during the Learning Process of an Associative Memory Task2022

    • Author(s)
      Takamiya Shogo、Shiotani Kazuki、Ohnuki Tomoya、Osako Yuma、Tanisumi Yuta、Yuki Shoko、Manabe Hiroyuki、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1523/eneuro.0046-22.2022

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] げっ歯類の風味知覚課題の確立と発展2024

    • Author(s)
      塩谷 和基
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      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
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      Tomoya Ohnuki, Yuma Osako, Kazuki Shiotani, Yuta Tanisumi, Shogo Takamiya, Nagi Matsui, Hiroyuki Manabe, Yoshio Sakurai, Junya Hirokawa
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      池戸 優希、 村田 航志、 領 家崇、 塩谷 和基、 眞部 寛之、 黒田 一樹、 吉村 仁志、 深澤 有吾
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      2023年度 日本味と匂学会第57回大会
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      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
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  • [Presentation] げっ歯類の風味知覚課題の確立2023

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      塩谷 和基
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      第6回深奥質感 領域班会議
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      Koshi Murata, Yuki Ikedo, Takashi Ryoke, Kazuki Shiotani, Hiroyuki Manabe, Kazuki Kuroda, Hitoshi Yoshimura, Yugo Fukazawa
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      52st Society for Neuroscience Annual Meeting
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] げっ歯類における食を豊かにする風味知覚課題の開発2023

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      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
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      食欲・食嗜好を形成する感覚・内分泌・神経基盤研究会 2023
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  • [Presentation] 行動課題に依存した眼窩前頭前野における意思決定変数の符号化2023

    • Author(s)
      大貫 朋哉、大迫 優真、塩谷 和基、谷隅 勇太、高宮 渉吾、松井 凪、眞部 寛之、櫻井 芳雄、廣川 純也
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
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      2022 Research-status Report
  • [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
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      2022 Research-status 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 Research-status 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)
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  • [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
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      FENS Forum 2022
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    • Int'l Joint Research
  • [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 Research-status Report
  • [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

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      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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  • [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
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  • [Presentation] ラット超音波発声によるおいしさ反応測定の試み2022

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      池戸 優希、村田 航志、領 家崇、塩谷 和基、眞部 寛之、黒田 一樹、吉村 仁志、深澤 有吾
    • Organizer
      2022年度 日本味と匂学会第56回大会
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  • [Presentation] Inherent information in pupil changes during perceptual information processing process2022

    • Author(s)
      Kengo Ehara, Shingo Fukumoto, Yuta Tanisumi, Yoshio Sakurai, Takashi Kitsukawa, Kazuki Shiotani, Hiroyuki Manabe
    • Organizer
      Joint French-Japanese Scientific Seminar 2022
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a task to recover visual acuity in mice with grating stimuli2022

    • Author(s)
      Nana Kitamura, Shingo Fukumoto, Kengo Ehara, Chieko Koike, Takashi Kitsukawa, Kazuki Shiotani
    • Organizer
      Joint French-Japanese Scientific Seminar 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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