2022 Fiscal Year Annual Research Report
MRIを用いた匂い・フェロモンと行動等の嗅覚応答を関連づける情報処理機構の解明
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20K05842
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺沢 宏明 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (10300956)
武田 光広 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (90508558)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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。匂い物質やフェロモンといった化学物質がその情報の担い手である。マウスなどの齧歯類は、匂いを嗅上皮、フェロモンを鋤鼻器官上の受容体でそれぞれ認識する。受容体からの情報は嗅球に伝わり、嗅覚伝導路を経て高次脳における複数の部位をネットワーク状に活性化する。その結果、匂いやフェロモンに応じた行動・情動・生理変化が動物個体に引き起こされる。
本研究は、嗅覚刺激による脳活性化の位置情報に加えて、刺激から活性化・血流動態応答に至る時間情報を、機能的ＭＲＩ（functional Magnetic Resonance Imaging）法を用いて解析する。これらの時空間情報と、誘起される行動・情動・生理的変化との相関を明らかにすることを目的する。本研究の成果は、性行動に影響する物質の同定および開発、さらには、実験用マウスの作製の促進や野生ネズミの繁殖制御につながることが期待される。
研究期間全体を通じて、コンピュータプログラム制御の匂い曝露装置を用いて高精度で周期的に嗅覚刺激を与え、独立成分解析を組み合わせることにより、嗅覚応答を高い時間分解能で解析する条件の検討を進めてきた。
最終年度は、これらの検討結果を踏まえて、動物麻酔条件の最適化を実施し、機能的ＭＲＩを用いて、異なる行動・情動・生理変化を引き起こす匂いやフェロモンに応じて活性化される脳領域が、それぞれ明確に異なることを示す実験データを取得することに成功した。
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[Journal Article] Whole-brain fMRI study of mice under medetomidine/ketamine anesthesia to identify brain regions activated by musk odors.2023
Author(s)
Yoshinaga, S., Tsubakihara, Y., Fukumoto, T., Maita, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
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Journal Title
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med.
Volume: 31
Pages: in press
Peer Reviewed
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