2017 Fiscal Year Research-status Report

食べる意欲に欠かせない風味認識の中枢神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number	17K12054
Research Institution	Meikai University
Principal Investigator	溝口尚子明海大学, 歯学部, 助教 (00548919)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林真之日本大学, 歯学部, 教授 (00300830)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	風味 / 脳神経科学 / 光学計測
Outline of Annual Research Achievements	日本は65歳以上の高齢者が総人口の25％を超える超高齢社会である。社会の高齢化が進むにつれ、脳神経障害を基礎疾患に持ち、摂食嚥下障害を有する患者が増加している。一方”口から食べて満足感を得たい”という本人の希望はもとより、それを叶えてあげたいという家族の要望は根強く存在している。食に関する”満足感”の源は「おいしさ」を感じることであり、味覚および嗅覚情報の統合が深く関わると考えられている。しかし根拠の多くは食行動の観点からの報告であり、中枢神経機構に関するものは充分ではない。そこで本研究は、時間-空間解像度が高いという利点をもつ光学計測法を用い、味およびニオイ刺激に対する応答を指標にして、それらを統合する領域と考えられる島皮質および梨状皮質における化学感覚の情報処理機構を明らかにすることを目的とした。本年度の研究計画目標は第一に、同一個体において味およびニオイの単独呈示に対する大脳皮質応答を確認することであった。この点に関しては、全身麻酔を施したマウスの全脳動物標本に味およびニオイを呈示し、大脳皮質におけるフラビン蛋白の蛍光変化を測定することが可能となった。現在は、味およびニオイの呈示を同一個体に同時に行ったときの大脳皮質応答を計測するための至適条件を模索することと、同時に呈示した場合の応答計測を並行して行っている。本研究成果の一部は、学術大会で発表した。今後はフラビン蛋白応答の計測例数を増やし解析を進めるとともに、応答記録の時間解像度を上げるために、膜電位感受性色素を用いた研究に移行したいと考えている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度の研究計画目標は、第一に、同一個体において、味およびニオイの単独呈示に対する大脳皮質応答を確認することであった。この点に関しては、全身麻酔を施したマウスの全脳動物標本に味およびニオイを呈示し、大脳皮質におけるフラビン蛋白の蛍光変化を測定することが可能となった。現在は、味およびニオイの呈示を同一個体に同時に行ったときの大脳皮質応答を計測するための至適条件を模索することと、同時に呈示した場合の応答計測を並行して行っている。本研究成果の一部は、学術大会で発表した。
Strategy for Future Research Activity	本年度に引き続き、味およびニオイ呈示に対する大脳皮質応答の空間分布特性の解析を行う。具体的には、大脳皮質におけるフラビン蛋白応答の計測例数を増やし解析を進める。現時点において味は基本味、ニオイは先行論文を参考に複数種を呈示し、応答の違いについて検討を行いながら、至適な呈示条件を模索しているが、本年度はこれを確立し、同時刺激を行う。また、応答の時間解像度を上げるために、膜電位感受性色素を用いた研究に移行したいと考えている。次に、風味形成に関与する神経伝達機構を明らかにするために、薬理学的手法を用いて検討を行う予定である。島皮質周辺領域で働いていると考えられる各受容体のアゴニストやアンタゴニストを大脳皮質表層に投与し、大脳皮質応答の変化を測定し解析する。必要に応じて、本研究において活性化した神経細胞を確認する解剖学的検索を行う。得られたデータは、味覚および嗅覚経路に電気刺激を行って得られた知見と比較検討し、考察を深める。
Causes of Carryover	味およびニオイ呈示を至適条件で行うためのシステム構築は、シンプルなものを確立してから、複雑にしていく。本年度は、味、ニオイを１種類ずつ呈示するシンプルなシステムを構築することができたが、味には5つの基本味があり、ニオイも多数のカテゴリーに分類できる。味、ニオイともに先行論文を参考に複数種を呈示し、応答の違いについて検討をする必要がある。そのためのシステムの拡大を次年度に行うこととしたため、差額が生じた。したがって、この差額分を次年度にシステムの拡大に充てる。また、本年度はフラビン蛋白応答計測を優先したために、試薬費として計上した費用に差額が生じた。次年度は膜電位感受性色素などの試薬を用いた研究を予定するため、本差額分をこの費用に充てる。