Neural mechanisms of spinal cord-to-brain feedback in the regulation of male sexual behavior.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15837
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Okayama University (2023); Kanagawa University (2020-2022)
• Principal Investigator: Oti Takumi 岡山大学, 理学部, 非常勤研究員 (00837180)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ガストリン放出ペプチド / 腰髄-視床路 / 男性性機能 / 視床室傍核後部

Outline of Final Research Achievements

We previously reported that oxytocin projections originating from paraventricular nucleus of hypothalamus to spinal cord activate the spinal gastrin-releasing peptide (GRP) neuron system, which regulates male sexual function at the spinal level, and then facilitate male sexual behavior. On the other hand, the feedback mechanisms that convey the completion of sexual behavior from the spinal cord to the brain were not known. In this project, the projection of spinal GRP neurons to the brain and the localization of GRP receptor-expressing neurons at the projection site have been used to explore the spinal cord to brain neural network. As a result, a novel neural network was found in which spinal GRP neurons project to GRP receptor neurons in the paraventricular nucleus of the thalamus and transmit ejaculatory information to the brain.

Free Research Field

神経内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

動物の行動は、行動欲求（モチベーション）が高まり、それに伴って脊髄や運動器が制御される。しかし、動物が行動を起こした後、その終了はどのように定義されるのか？モチベーションを鎮めるシグナルはどんなものか？はよくわかっていなかった。そのため、雄の性行動を調節する脳－脊髄神経ネットワークの全容を解明することで、行動の起こりから終了までを一貫して理解し、モチベーションに関わる中枢と運動機能に関わる末梢とをつなぐ脊髄神経ネットワークを明らかにできると考えている。このような研究は将来、家畜や絶滅危惧種の繁殖、あるいは心因性の性機能障害の病態解明・治療法開発につながると考えている。