MRI-based spaciotemporal analyses of olfactory neural networks that sense odors and pheromones

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K07761
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 吉永 壮佐 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 講師 (00448515)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 匂い / フェロモン / 脳・神経 / MRI / 嗅覚

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。
MRI撮像対象の動きによる画像ぶれを防ぐため、従来、動物のMRIでは、麻酔と固定具を用いて動きを抑制するのが常法である。しかしながら、麻酔にともなう脳機能の鎮静化の影響により、知りたい脳機能情報を正確に得ることが難しいため、近年、覚醒下のマウスにおいてMRI撮像を実施する手法が脚光を浴びている。本研究では、マウス服を用いた動物固定法を開発し、覚醒下のマウスにおけるrsfMRI 法の適用の検討を進めた。

Research Products

• [Journal Article] Odor stimulation by automated syringe pumps in combination with independent component analysis for BOLD-fMRI study of mouse whole brain. (2019)
  • Author(s): Hayashi, F., Takeda, M., Yuzuriha N., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • Journal Title: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. Volume: 27 Pages: 3685-3685
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An awake mouse MRI method using mouse clothes for fMRI applications. (2019)
  • Author(s): Yoshinaga, S., Fujiwara, S., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • Journal Title: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. Volume: 27 Pages: 3689-3689
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel reconstruction method using regional constraints, designed for the dual-band EPI scanned with four-channel receiver coil elements. (2019)
  • Author(s): Toyoda, H., Yoshinaga, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • Journal Title: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. Volume: 27 Pages: 2440-2440
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Odor stimulation by automated syringe pumps in combination with independent component analysis for BOLD-fMRI study of mouse whole brain (2019)
  • Author(s): Hayashi, F., Takeda, M., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • Organizer: 27th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An awake mouse MRI method using mouse clothes for fMRI applications (2019)
  • Author(s): Yoshinaga, S., Fujiwara, S., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • Organizer: 27th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A novel reconstruction method using regional constraints, designed for the dual-band EPI scanned with four-channel receiver coil elements (2019)
  • Author(s): Toyoda, H., Yoshinaga, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • Organizer: 27th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An awake mouse MRI method using mouse clothes for functional MRI (2019)
  • Author(s): Fujiwara, S., Yoshinaga, S., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • Organizer: 第４７回日本磁気共鳴医学会大会
• [Presentation] Machine-controlled rigorously periodic odor stimulation and group independent component analysis for functional MRI studies of odor responses in mice (2019)
  • Author(s): Takeda, M., Hayashi, F., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., Terasawa, H.
  • Organizer: 第４７回日本磁気共鳴医学会大会
• [Presentation] Odor-evoked responses in mouse whole brain as detected by BOLD-fMRI analyses with periodic stimulation and independent component analysis (2019)
  • Author(s): Takeda, M., Hayashi, F., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., Terasawa, H.
  • Organizer: 日本生物物理学会第５７回年会
• [Presentation] 周期的刺激と独立成分解析を用いたマウス嗅覚応答の機能的MRI研究 (2019)
  • Author(s): 武田光広、林 芙優、杠 直哉、吉永壮佐、寺沢宏明
  • Organizer: 第５８回ＮＭＲ討論会
• [Presentation] BOLD-fMRI study of muscone-evoked activations in the whole brain of mice using periodic stimulation and independent component analysis (2019)
  • Author(s): Takeda, M., Hayashi, F., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., Terasawa, H.
  • Organizer: ISMRM日本支部第４回学術集会