Neuronal circuit mechanisms in the cortical taste area

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06926
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Toyoda Hiroki 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00432451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 元 明海大学, 歯学部, 講師 (10432452) ; 加藤 隆史 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50367520)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 島皮質 / ニコチン受容体 / 局所神経回路 / シナプス可塑性 / 錐体細胞 / EPSC / IPSC / dopamine

Outline of Final Research Achievements

In this study, we examined how nicotine modulates synaptic activities in pyramidal neurons of the mouse insular cortex. We found that activation of nAChRs differentially modulates synaptic activities in layer III, V and VI pyramidal neurons of the insular cortex. In layer III and V pyramidal neurons, activation of nAChRs depressed synaptic potentiation while in layer 6 pyramidal neurons, activation of nAChRs enhanced synaptic potentiation. Thus, activation of nAChRs layer-specifically modulates synaptic activities in the mouse insular cortex, which may be important to perform physiological functions such as learning, memory and pain.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、島皮質に発現しているニコチン性受容体が、層特異的にシナプス活動を制御していることを明らかにした。ニコチン性受容体が、島皮質局所神経回路の動作に及ぼす影響については不明な点が多く残されており、これまで層特異的に検討した研究はなかったため、学術的意義が高いといえる。本研究により、島皮質により媒介される高次脳機能の発現メカニズムの一端が明らかになるものと期待される。また、島皮質が関与するニコチン性受容体を介して生じる疾患、例えばニコチン依存症の発症機構の解明に繋がることが期待される。