2015 Fiscal Year Annual Research Report
匂い情報の時間コード化を実現する神経回路メカニズムの解明
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15J08987
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岩田 遼 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 時間コーディング / 嗅球 / 匂い情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス嗅球では、匂い情報は神経細胞の活動レベル（発火頻度）に表現される（発火頻度コード説）だけではなく、呼吸周期における発火のタイミングにも表現される（時間コード説）。
採用者はこれまでに、（１）鼻腔中を通る空気の流れによって嗅細胞が広範に興奮し（airflow応答）、嗅球において各糸球体は固有の活性化レベルを示すこと、（２）airflow応答によって呼吸周期に同調した振動的活動（嗅球シータ振動）が各糸球体で生じること、さらに（３）シータ振動の振動位相が匂い刺激によって時間的に前後にずれることで匂い時間コードが生じる（匂い刺激に対する反応タイミングが決まる）ことを明らかにし、airflow応答という独自の視点から匂い時間コードの起源と意義に迫る糸口を見出してきた。
本年度では、匂い時間コードの意義を発火頻度コードと比較するために、匂い濃度を変化させた際の両者の安定性に注目した。一般的に動物は、大幅に濃度が異なる匂いでも同一の匂いとして認識することができるが、このような不変性はどのように保証されているのだろうか。この問題を解決するために、嗅球僧帽細胞の匂い刺激に対する発火頻度と反応タイミングについて、匂い濃度の影響を検証した。その結果、匂い濃度の変化に伴い発火頻度は大幅に変化し（発火頻度が増大または減少する）、複数の僧帽細胞間のパターンとして不安定な性質を示す。一方、反応タイミングは濃度によらず匂い物質に固有かつ一定であり、パターンとして安定であることが明らかになった。したがって、匂い時間コードは、匂い情報を濃度によらず安定して表現することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
時間コーディングが濃度に寄らない匂い情報のコーディングに果たす役割について明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで麻酔下の個体で得られた知見について、覚醒下の個体で検証を行いたい。
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Research Products
(3 results)
