2017 Fiscal Year Research-status Report
MRIを用いた匂いやフェロモンに応答する嗅神経ネットワークの時空間解析
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17K07761
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
吉永 壮佐 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 講師 (00448515)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 匂い / フェロモン / 脳・神経 / MRI / 嗅覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの動物は、種の保存や生命の危機回避において、嗅覚を通じて外界から様々な情報を得ている。フェロモンや匂い物質といった化学物質がその情報の担い手であり、情動や行動、生理的変化を引き起こす。研究代表者らは、連携研究者との共同研究のもと、メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモン ESP1 について、物質同定、受容体、性行動に至る一連の構造機能解析を展開してきた。本研究は、これらの知見を発展させ、性行動を誘引するフェロモンや匂い物質に応答する嗅神経ネットワークにおいて、活性化する脳領域、および、その機能的なつながりをMRIにより可視化することを目的とする。
安静時機能的 MRI（rsfMRI: resting state functional MRI）においては、刺激やタスクに応じた一過性の脳活動を計測する通常の機能的 MRI（fMRI）と比較して、生体の生理状態をより長期間安定に維持した撮像が要求される。そのため、ラジオ波の連続照射による傾斜磁場コイルの温度上昇に起因するMR信号変化が顕著に生じないように、撮像パラメータの最適化を行った。また、撮像対象であるマウスの麻酔条件について、近年、rsfMRI への適用が増加してきたメデトミジンを用いて、弱い鎮静条件下における検討を行った。さらに、匂い物質イソアミルアセテートを用いて、撮像に対する嗅覚刺激のタイミングと暴露時間の検討を行った。
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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
rsfMRI の基盤となる撮像・解析条件の検討を進めることができた。しかしながら、マウスの無刺激下における嗅神経ネットワークを捉えるまでは至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に確立したrsfMRIの撮像・解析条件を最適化し、マウスの無刺激下における嗅神経ネットワークを捉える。その後、性特異的フェロモンおよび匂い物質を調製・準備し、これらによる刺激後の嗅神経ネットワークの変化を捉えて、物質ごとの相違点・類似点を比較する。
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度は、撮像・解析条件の検討に集中したため、多種・多量の試料を必要とせず、高額な消耗品の使用が抑えられたことが、主たる原因である。次年度以降に、各種検討のための試料調製に使用予定である。
（使用計画）１．設備品費：購入予定はない。試料調製、MRI測定・解析等、研究に必要な施設・設備は、研究代表者あるいは連携研究者の所属研究機関内に全て備わっている。２．消耗品費：実験動物（マウス）の他、匂い物質・フェロモン・麻酔の試薬、ペプチド性フェロモン調製のための培養・精製試薬、プラスチック器具などを計上する。３．旅費：国内学会および国際学会において研究成果発表を行う。東京大学において研究打ち合せを行う。４．謝金：英文の校閲費を計上する。なお、各費目において、９０％を超えるものはない。
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[Journal Article] A BOLD analysis of the olfactory perception system in the mouse whole brain, using independent component analysis.2017
Author(s)
Funatsu, H., Hayashi, F., Yoshinaga, S., Takeda, M., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
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Journal Title
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med.
Volume: 25
Pages: 5363-5363
Peer Reviewed
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[Presentation] A BOLD analysis of the olfactory perception system in the mouse whole brain, using independent component analysis.2017
Author(s)
Funatsu, H., Hayashi, F., Yoshinaga, S., Takeda, M., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
Organizer
25th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Detection of the odor response in the mouse whole brain using periodic odor stimulations and independent component analysis (ICA).2017
Author(s)
Hayashi, F., Funatsu, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
Organizer
第４５回日本磁気共鳴医学会大会
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[Presentation] Improvement of an awake mouse MRI method using mouse clothes for a cryogenic coil system.2017
Author(s)
Nakata, E., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
Organizer
第４５回日本磁気共鳴医学会大会
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[Presentation] Detection of the odor BOLD response in the mouse whole brain, using independent component analysis (ICA).2017
Author(s)
Funatsu, H., Hayashi, F., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
Organizer
第５５回日本生物物理学会年会
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[Presentation] Evaluation of anesthesia conditions for detecting odor responses in the mouse whole brain.2017
Author(s)
Hayashi, F., Funatsu, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
Organizer
第５５回日本生物物理学会年会
