2018 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
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17K12054
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| Research Institution | Meikai University |
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Principal Investigator |
溝口 尚子 明海大学, 歯学部, 講師 (00548919)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 真之 日本大学, 歯学部, 教授 (00300830)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 風味 / 脳神経科学 / 光学計測 |
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| 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。
初年度には、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。しかしながら当初、ニオイに対する皮質の応答強度と比較し、味に対する皮質応答は弱く、これらを同時に呈示した場合の応答変化を測定および判定できるか懸念があった。そのため次年度は主に、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た。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。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初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。
本年度は昨年度に引き続き、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たが、この検討に時間がかかった。なぜなら当初、ニオイに対する皮質の応答強度と比較し、味に対する皮質応答は弱く、これらを同時に呈示した場合の応答変化を測定および判定できるか懸念があったためである。また、味およびニオイ物質それぞれに先行論文を参考に複数種をそれぞれの濃度とともに検討をする必要があった。検討の結果、本年度はニオイ物質をアミルアセテートに限定し、同時に呈示した際の皮質応答の変化を単独呈示時と比較することとした。その後、本内容の空間分布特性の解析を行うことができたため、本研究成果の一部は、学術大会で発表した。現在は申請時に本年度の主な検討課題の一つとした基本味と数種類のニオイ物質を組み合わせて呈示し、組み合わせによる皮質応答の違いについて検討を始めている。
得られたデータは，味覚および嗅覚経路を電気刺激して得られた既知の所見と併せて考察する予定である。
更に申請時には本年度、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皮質表層に投与して応答変化を検討するという、薬理学的手法を用いた風味形成に関与する神経伝達機構を明らかにすることを課題として掲げていた。しかしながら、この点は進捗状況の遅れにより残念ながら実現できていないため、次年度の課題としたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、これまでに得られた味、ニオイ単独呈示および同時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。本年度は、同時呈示の至適条件を模索することに時間を費やした。味およびニオイ物質それぞれに複数種を濃度とともに検討する必要があったため、本年度は同時刺激の至適条件の検討には、ニオイ物質をアミルアセテートに限定した。現在は、当初の課題である基本味と数種類のニオイ物質を組み合わせて呈示し、その組み合わせによる皮質応答の違いを検討する課題に着手している。
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。その際には、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。
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| Causes of Carryover |
本研究において使用している味およびニオイ呈示システムには、使用や経年により劣化する性質がある部品が多く用いられている。例えば味呈示の際には糖や酸および電解質液の使用により電磁弁、チューブ等が劣化する。また、ニオイ呈示の際にも使用するニオイ物質が特徴的なものであることからも各部品にニオイが徐々に付着してしまう可能性が否めない。これらに対応するために各部品のメインテナンスおよび交換費用を申請している。しかしながら研究計画の遅延に伴い、関連する品目の購入も遅延したことが、次年度使用額が生じた理由の1つである。
また本年度フラビン蛋白応答の計測およびその解析を優先したため、膜電位感受性色素や各受容体のアゴニストやアンタゴニスト等の購入を控えた。そのため、試薬費として計上した費用に差額が生じた。次年度はこれら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も充てる予定である。
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Research Products
(1 results)
