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2023 Fiscal Year Annual Research Report

味覚の統合と情動生成を司る神経回路の解明

Research Project

Project/Area Number 22H01105
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小澤 貴明  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (90625352)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兎田 幸司  慶應義塾大学, 文学部(三田), 准教授 (60794948)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords情動 / 味覚 / 神経回路 / 報酬系
Outline of Annual Research Achievements

五感の一つである味覚は、生命の維持に直結する食行動を左右する感覚である。これまで、多くの生理心理学研究によって、舌で受容された味覚情報が脳へ伝達される経路が明らかにされてきた。しかし、味覚がどのように感情的体験を引き起こすのか、その多くは不明である。本研究は、モデル動物であるマウスを対象として、感覚情報としての味覚を統合し、感情変化を引き起こす神経回路の解明を目指す。本年度の研究により、以下の成果が得られた。
(1)給餌チューブから与えらえた液体味覚刺激に対してマウスが示す舐め行動(リッキング行動)解析し、その際に脳内報酬系を構成する脳領域におけるドーパミン変化量のリアルタイム計測を行った。その結果、甘味の濃度依存的にリッキング反応数および脳内ドーパミンレベルも増加した。また、塩味報酬に対しうま味を添加することでもリッキング反応が増加し、さらに脳内ドーパミンレベルも増加することが明らかになった。この結果から、報酬性の味覚とその相乗効果に対する脳内報酬系の関与が示唆された。
(2)神経活動マーカーであるcfosのプロモーターを利用した蛍光タンパクの発現を解析することにより、単一味覚および複合味覚の提示が引き起こす、脳内神経活動の変化について調べた。その結果、特定の味覚に反応する神経細胞に加えて、複数の味覚に対して反応する神経細胞の存在が明らかになった。
(3)DREADDs法を用いた神経活動の抑制実験を通して、マウスが示す、単一味覚あるいは複合味覚への希求行動を、機能的に制御する脳領域について調べた。その結果、味覚の神経回路に加えて脳内報酬系として知られる脳領域の重要性も示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

神経活動・神経伝達物質の計測と操作を行う実験を通して、単一および複合味覚への希求行動に関与する脳領域の一部を特定することができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究で得られた結果を基に、味覚神経回路と脳内報酬系の関連性について、神経操作実験と神経活動あるいは神経伝達物質の記録実験を組み合わせて調べる。これにより、感覚情報としての味覚を統合し、感情変化を引き起こす神経回路の解明を目指す。

  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Dual Roles for Nucleus Accumbens Core Dopamine D1-Expressing Neurons Projecting to the Substantia Nigra Pars Reticulata in Limbic and Motor Control in Male Mice2023

    • Author(s)
      Attachaipanich Suthinee、Ozawa Takaaki、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi
    • Journal Title

      eNeuro

      Volume: 10 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0082-23.2023

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cellular senescence in white matter microglia is induced during ageing in mice and exacerbates the neuroinflammatory phenotype2023

    • Author(s)
      Matsudaira Tatsuyuki、Nakano Sosuke、Konishi Yusuke、Kawamoto Shimpei、Uemura Ken、Kondo Tamae、Sakurai Koki、Ozawa Takaaki、Hikida Takatoshi、Komine Okiru、Yamanaka Koji、Fujita Yuki、Yamashita Toshihide、Matsumoto Tomonori、Hara Eiji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 6 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05027-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clozapine N-oxide, compound 21, and JHU37160 do not influence effortful reward-seeking behavior in mice2023

    • Author(s)
      Aomine Yoshiatsu、Oyama Yoshinobu、Sakurai Koki、Macpherson Tom、Ozawa Takaaki、Hikida Takatoshi
    • Journal Title

      Psychopharmacology

      Volume: 241 Pages: 89-96

    • DOI

      10.1007/s00213-023-06465-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Non-invasive optical synthetization of hearing sensation in non-genetically modified animal2023

    • Author(s)
      Tamai Yuta、Uenaka Miku、Okamoto Aya、Hosokawa Keito、Ito Yuki、Toda Koji、Hiryu Shizuko、Kobayasi Kohta I.
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 1 Pages: 1-35

    • DOI

      10.1101/2023.05.13.540641

    • Open Access
  • [Journal Article] Editorial: Psychological and neurobiological mechanisms of time perception and temporal information processing: insight from novel technical approaches2023

    • Author(s)
      Balci Fuat、Toda Koji
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 17 Pages: 1-2

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2023.1208794

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Habit formation viewed as structural change in the behavioral network2023

    • Author(s)
      Yamada Kota、Toda Koji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 6 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04500-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Brain region-specific dopamine dynamics during fear conditioning in mice2024

    • Author(s)
      Takaaki Ozawa, Kazuhiro Umemoto, Moe Nakamura, Ryotaro Iwamoto, Yoshinobu Oyama, Yuma Matsumoto, Tomohiro Shibata, Tom Macpherson, Takatoshi Hikida
    • Organizer
      日本生理学会 第101回大会
    • Invited
  • [Presentation] Brain region-specific dopamine dynamics cooperatively control discriminative fear learning in mice2024

    • Author(s)
      Takaaki Ozawa, Kazuhiro Umemoto, Moe Nakamura, Ryotaro Iwamoto, Yoshinobu Oyama, Masaya Ikeda, Yuma Matsumoto, Tomohiro Shibata, Tom Macpherson, Takatoshi Hikida
    • Organizer
      京都大学楽友会館 摂食障害・嗜癖性障害 国際シンポジウム2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effects of intraperitoneal injection of a non-competitive NMDA receptor antagonist, MK-801, on social and non-social behavior in male mice.2024

    • Author(s)
      Kasahara, H., Tamura, R., Ujihara, Y., Yamamoto, M., Matsushima, S., Tamai, Y., Nasukawa, D., Hayashi, H., Yamada, K., Tanaka, M., & Toda, K.
    • Organizer
      Society for Social Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Differential effects of intraperitoneal injections of oxytocin receptor antagonist, L-368,899, on social rank and other social behavior in mice.2024

    • Author(s)
      Matsushima, S., Nasukawa, D., Yamada, K., Ujihara, Y., Hirakata, H., Tamura, R., Yatagai, S., Hayashi, K., & Toda, K.
    • Organizer
      Society for Social Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Amygdala neurons differentiating unfamiliar and familiar mice to establish social novelty preferences.2024

    • Author(s)
      Soya, S., Toda, K., Sakurai, K., Cherasse, Y., Saito, Y., Abe, M., Sakimura, K., & Sakurai, T.
    • Organizer
      Society for Social Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased dyadic social interaction by lipopolysaccharide-induced inflammatory reactions in male but not female mice.2024

    • Author(s)
      Yamamoto, M., Hayashi, K., Kanayama, M., Matsushima, S., Inoue, H., Kasahara, H., & Toda, K.
    • Organizer
      Society for Social Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アルコール関連行動異常を引き起こす核-細胞質間輸送メカニズム2023

    • Author(s)
      青峰 良淳, 櫻井 航輝, マクファーソン トム, 小澤 貴明, 宮本 洋一, 米田 悦啓, 岡 正啓, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] アルコール関連行動異常の根底にある核-細胞質間輸送メカニズム2023

    • Author(s)
      青峰 良淳, 櫻井 航輝, マクファーソン トム, 小澤 貴明, 宮本 洋一, 米田 悦啓, 岡 正啓, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第45回日本生物学的精神医学会年会
  • [Presentation] 恐怖条件づけ中のマウス脳内における領域特異的なドーパミン放出動態2023

    • Author(s)
      Ozawa T, Umemoto K, Iwamoto R, Nakamua M, Matsumoto Y, Shibara T, Oyama Y, Macpherson T, Hikida T
    • Organizer
      生理研研究会(情動研究会)2023
    • Invited
  • [Presentation] アルコール関連行動異常を引き起こす核-細胞質間輸送メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      青峰 良淳, 櫻井 航輝, マクファーソン トム, 小澤 貴明, 宮本 洋一, 米田 悦啓, 岡 正啓, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会年会
  • [Presentation] 恐怖条件づけ中のマウス前頭皮質・側坐核・扁桃体におけるドーパミン動態の解析2023

    • Author(s)
      梅本 和宏, 小澤 貴明, 中村 萌, 岩本 遼太郎, 柴田 智弘, 尾山 義信, Tom Macpherson, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] マウスにおける新生仔期NMDA受容体機能阻害が成体期の衝動性に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      米丸 ひなの, 櫻井 航輝, 小澤 貴明, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] 報酬予測中のマウスにおける線条体ドーパミン放出動態の学習依存的な変化2023

    • Author(s)
      柴田 智弘, 小澤 貴明, 松本 悠馬, 岩本 涼太郎, 尾山 賀信, Tom Macpherson, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] マウスにおける手がかりを用いた求餌行動時の内側前頭前皮質と側坐核の特異なドーパミン・ダイナミクスの観察2023

    • Author(s)
      松本 悠真, 小澤 貴明, 尾山 賀信, 岩本 涼太郎, Macpherson Tom, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] インポーチンα3欠損マウスのアルコール関連行動およびその分子メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      青峰 良淳, 櫻井 航輝, マクファーソン トム, 小澤 貴明, 宮本 洋一, 米田 悦啓, 岡 正啓, 疋田 貴俊
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
  • [Presentation] 恐怖条件づけ中のマウス脳内における領域特異的なドーパミン放出動態2023

    • Author(s)
      Ozawa T, Umemoto K, Iwamoto R, Nakamua M, Matsumoto Y, Shibara T, Oyama Y, Macpherson T, Hikida T
    • Organizer
      第66回日本神経化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Effects of intraperitoneal and intracerebroventricular administrations of oxytocin on ultrasonic vocalizations and other social and non-social behavior in male mice.2023

    • Author(s)
      Kasahara, H., Tamura, R., Ujihara, Y., Hayashi, K., Yamamoto, M., Tagashira, K., Tanaka, M., & Toda, K.
    • Organizer
      日本動物心理学会第83回大会
  • [Presentation] Differential effects of oxytocin receptor antagonist on social rank and other social behavior in mice.2023

    • Author(s)
      Matsushima, S., Nasukawa, D., Yamada, K., Hirakata, H., Tamura, R., Yatagai, S., Hayashi, K., Ujihara, Y., & Toda, K.
    • Organizer
      日本動物心理学会第83回大会
  • [Presentation] Effects of intraperitoneal injections of selective dopamine D1 and D2 receptor antagonists on behavioral performance of head-fixed pavlovian conditioning and free-moving open-field tasks in mice.2023

    • Author(s)
      Tagashira, K., Hayashi, K., Yamamoto, M., Matsushima, S., Kasahara, H., Yamada, K. & Toda, K.
    • Organizer
      日本動物心理学会第83回大会
  • [Presentation] Effects of lipopolysaccharide-induced inflammatory responses on social behavior in mice.2023

    • Author(s)
      Yamamoto, M., Hayashi, K., Tagashira, K., Matsushima, S., Kasahara, H., Kanayama,M., & Toda, K.
    • Organizer
      日本動物心理学会第83回大会
  • [Presentation] Effects of histamine H3 receptor antagonist/inverse agonist pitolisant on spatio-temporal reversal learning and open-field tasks in mice.2023

    • Author(s)
      Hayashi, K., Kaneko, S., Yamada, K., Tagashira, K., Tamura, R., & Toda, K.
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会年会
  • [Presentation] Effects of intraperitoneal injection of a non-competitive NMDA receptor antagonist, MK-801, on social and non-social behavior in male mice.2023

    • Author(s)
      Kasahara, H., Tamura, R., Ujihara, Y., Yamamoto, M., Matsushima, S., Tamai, Y., Nasukawa, D., Hayashi, H., Yamada, K., Tanaka, M., & Toda, K.
    • Organizer
      第14回東京若手心理学者の会
  • [Book] 動物心理学入門2023

    • Author(s)
      日本動物心理学会、小川 園子、富原 一哉、岡田 隆
    • Total Pages
      156
    • Publisher
      有斐閣
    • ISBN
      4641174881

URL: 

Published: 2024-12-25  

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