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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study on neural mechanism of swallowing by imaging

Research Project

Project/Area Number 20H03850
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中井 淳一  東北大学, 歯学研究科, 教授 (80237198)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒田 晶子  兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (00266082)
安藤 恵子  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40221741)
中村 卓史  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (90585324)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords脳幹部 / 運動 / 味覚 / 感覚 / バリン
Outline of Annual Research Achievements

味覚-舌・嚥下運動回路に対するアミノ酸の効果を検討するため、鏡像異性体であり、D体とL体で甘みと苦みの正反対の味を持つアミノ酸であるバリンの効果について調べた。In vivoの行動研究では、新生仔ラットはD体とL体のバリンで、行動に違いが見られ、D-バリンは好んで飲む傾向があったが、L-バリンは吐き出すなどの行動を示し、摂取を避ける傾向を示した。この結果より、in vivoの実験では D/L バリンの違いが明確に検出された。
感覚と運動の結合を維持しながら味覚の伝導路を残すための標本として、マウスを用いて、孤束核、腕傍核、顔面核を含む舌付き-脳幹-脊髄摘出標本を作製した。標本は酸素化した細胞外液で満たしたチャンバーにこの標本を固定した。この標本を用いることにより、舌部に刺激を与えることができ 味覚と舌運動やそれ以降の嚥下運動の関係を研究することが可能になる。この研究では、生後 0 ~ 3 日のマウスの発達過程における味覚刺激に対する運動反応を解析した。出力として舌の動きを指標とし、舌の動きは舌筋に挿入された双極タングステン電極によって記録した。 D-バリンを舌に滴下すると3~6分後に舌の動きが増加したが、L-バリンは逆に舌の動きが止まり、抑制を示した。この結果より、D-バリンとL-バリンは区別されて認識されていることを示している。 このD体とL体の反応の違いが神経回路のどの部位で認識されるのかを明らかにするため、橋を除去した舌付き-脳幹-脊髄摘出標本を作製し、D体およびL体のバリンの効果を測定したところ、味覚神経回路では、橋がないとバリンによる舌の動きに差が見られなかった。この事より、D体とL体のバリンの認識には橋が必要であることが判明した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Physical Stimulation Methods Developed for In Vitro Neuronal Differentiation Studies of PC12 Cells: A Comprehensive Review2024

    • Author(s)
      Tominami Kanako、Kudo Tada-aki、Noguchi Takuya、Hayashi Yohei、Luo You-Ran、Tanaka Takakuni、Matsushita Ayumu、Izumi Satoshi、Sato Hajime、Gengyo-Ando Keiko、Matsuzawa Atsushi、Hong Guang、Nakai Junichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 25 Pages: 772~772

    • DOI

      10.3390/ijms25020772

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Virtual reality-based real-time imaging reveals abnormal cortical dynamics during behavioral transitions in a mouse model of autism2023

    • Author(s)
      Nakai Nobuhiro、Sato Masaaki、Yamashita Okito、Sekine Yukiko、Fu Xiaochen、Nakai Junichi、Zalesky Andrew、Takumi Toru
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 42 Pages: 112258~112258

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112258

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficacy of exon-skipping therapy for DMD cardiomyopathy with mutations in actin binding domain 12023

    • Author(s)
      Shiba Naoko、Yang Xiao、Sato Mitsuto、Kadota Shin、Suzuki Yota、Agata Masahiro、Nagamine Kohei、Izumi Masaki、Honda Yusuke、Koganehira Tomoya、Kobayashi Hideki、Ichimura Hajime、Chuma Shinichiro、Nakai Junichi、Tohyama Shugo、Fukuda Keiichi、Miyazaki Daigo、Nakamura Akinori、Shiba Yuji
    • Journal Title

      Molecular Therapy - Nucleic Acids

      Volume: 34 Pages: 102060~102060

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2023.102060

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A humanized Caenorhabditis elegans model for studying pathogenic mutations in VPS45, a protein essential for membrane trafficking, associated with severe congenital neutropenia.2023

    • Author(s)
      Gengyo-Ando K, Tateyama M, Mitani S, Ando H, Nakai J.
    • Journal Title

      MicroPubl Biol.

      Volume: 10 Pages: 001052

    • DOI

      10.17912/micropub.biology.001052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Domain 3a mutation of VPS33A suppresses larval arrest phenotype in the loss of VPS45 in Caenorhabditis elegans.2023

    • Author(s)
      Gengyo-Ando K, Kumagai M, Ando H, Nakai J.
    • Journal Title

      MicroPubl Biol.

      Volume: 10 Pages: 001155

    • DOI

      10.17912/micropub.biology.001155

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Investigation of the Frequency-Regulated Repeated Micro-Vibration (FRMV)-mediated osteoblast differentiation mechanism in MC3T3-E1 cells2023

    • Author(s)
      Ayumu Matsushita, Tada-aki Kudo, Yohei Hayashi, Kanako Tominami, Satoshi Izumi, Takakuni Tanaka, You-Ran Luo, Keiko Gengyo-Ando, Takuya Noguchi, Atsushi Matsuzawa, Guang Hong, Junichi Nakai
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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