食物過剰摂取行動の習慣化と再発に関わる脳の強化学習システムの解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24614006
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 八十島 安伸 大阪大学, 人間科学研究科, 准教授 (00273566)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 過剰摂取行動 / 行動訓練 / 嗜好性に基づく摂食 / 学習 / ストレス / 扁桃体

Outline of Annual Research Achievements

過剰摂取の学習行動としての特徴と、甘味刺激などの味覚報酬がそれを強化することを実証しうる動物モデル系の作製を目指し、以下のようなマウス行動モデルを創出し、その脳・生理基盤の一端を調べた。
先ず、制限給餌下でのショ糖溶液の間歇呈示訓練を用いてショ糖過剰摂取モデルを開発した。訓練されたマウスは、訓練前に比べて約4倍量のショ糖溶液を短時間で摂取するになった。ショ糖過剰摂取モデルには以下の特色がみられた。(1)訓練後に自由給餌条件下でもショ糖過剰摂取が数日は継続した。(2)カロリーの無い人工甘味料を用いてもその摂取量はショ糖ほどではないが増大した。(3)事前にグルコースを末梢投与しておいてもショ糖過剰摂取は抑制されなかった。(4)ショ糖呈示前に固形飼料を一定量摂餌した後でもショ糖過剰摂取は減少しなかった。(5)より長い訓練期間を経験すると、訓練休止期間後の再訓練時のショ糖摂取量は、短い訓練期間の場合よりも短期間で増大し、再発しやすることがわかった。（6）訓練期間中に制限給餌と自由給餌を交互に繰り返しても、一端増加したショ糖摂取量は訓練前のレベルには戻らず、訓練効果は自由給餌期間中でも継続されていた。
次に、甘味刺激への嗜好変化という行動変容を強化する味覚嗜好学習の行動・脳メカニズムを探るために、サッカリンよりもショ糖をより多く摂取するようになる学習モデルを作製した。そして、その嗜好学習には扁桃体基底外側核が関与することを明らかとした。
以上の結果から、本研究で開発された過剰摂取モデルや嗜好シフトは学習行動の一種であることが示唆され、その行動変容は長期的に保持されたり、再発しやすいこと、さらに、代謝的・エネルギー的な要求よりも味覚報酬が強化子となっていることが分かった。また、嗜好性変容には扁桃体機能が関与することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] A mouse model for binge-like sucrose overconsumption: Contribution of enhanced motivation for sweetener consumption. (2015)
  • Author(s): Yasoshima, Y., Shimura, T.
  • Journal Title: Physiology & Behavior Volume: 138 Pages: 154-164
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.physbeh.2014.10.035
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The basolateral nucleus of the amygdala mediates caloric sugar preference over a non-caloric sweetener in mice. (2015)
  • Author(s): Yasoshima, Y., Yoshizawa, H.,. Shimura, T., Miyamoto,T.
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 291 Pages: 203-215
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2015.02.009
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 味覚関連行動におけるドーパミントランスポーター遺伝子変異の影響 (2014)
  • Author(s): 西岡春奈, 山口恵里奈, 八十島安伸, 志村 剛
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 21 Pages: 315-318
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 摂食抑制作用のあるペプチドYYはマウスにおける味覚嫌悪学習を生じさせない (2014)
  • Author(s): 山口恵里奈, 八十島安伸, 志村 剛
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 21 Pages: 319-322
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Neural circuit contributing to control mechanism of body weight-dependent sucrose preference. (2015)
  • Author(s): Asahina, Y., Eda-Fujiwara, H., Satoh, R., Yasoshima, Y., Tuneoka, Y., Miyamoto, T.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会･全国学術集会・第92回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Neuronal activation in midbrain regions after peripheral administration of peptide YY in mice: an effect of postingestive consequences (2015)
  • Author(s): Yamaguchi, E., Yasoshima, Y., Shimura, T.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会･全国学術集会・第92回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Effect of intermittent sucrose intake for several weeks on central glucose-sensing system in mice. (2015)
  • Author(s): Nishioka, H., Yamaguchi, E., Yasoshima, Y., Shimura, T.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会･全国学術集会・第92回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場・展示場（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] Control mechanism of sucrose preference by body weight. (2014)
  • Author(s): Asahina, Y., Eda-Fujiwara, H., Satoh, R., Yasoshima, Y., Miyamoto, T.
  • Organizer: 5th Ewha-JWU-Ochanomizu Joint Symposium 2014 （第5回 日韓３女子大学交流合同シンポジウム）
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-04
• [Presentation] 制限給餌下マウスの体重によるショ糖嗜好性制御メカニズムにおける扁桃体と体性感覚野(S1FL/HL)の関与 (2014)
  • Author(s): 朝比奈洋子, 藤原宏子, 佐藤亮平, 八十島安伸, 宮本武典
  • Organizer: 日本味と匂学会第48回大会
  • Place of Presentation: 清水文化会館マリナート（静岡市）
  • Year and Date: 2014-10-02 – 2014-10-04
• [Presentation] The dorsomedial hypothalamic nucleus is involved in palatable food entrainment to diurnally scheduled delivery of high-sucrose diet in ad libitum-fed mice. (2014)
  • Author(s): Yasoshima Y., Shimura T.
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会Neuroscience2014
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ（横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] Altered glucostatic control of food intake in mice with daily intermittent access to sugar. (2014)
  • Author(s): Nishioka, H., Yamaguchi, E., Yasoshima, Y., Shimura, T.
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会Neuroscience2014
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ（横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] Lowered plasma peptide YY levels in mice showing binge-like sugar overconsumption. (2014)
  • Author(s): Yamaguchi, E., Yasoshima, Y., Shimura, T.
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会Neuroscience2014
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ（横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] Relationship between amygdala and somatosensory cortex for limbs (S1FL/HL) in regulation of sucrose preference by body weight. (2014)
  • Author(s): Asahina, Y., Eda-Fujiwara, H., Satoh, R., Yasoshima, Y., Miyamoto, T.
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会Neuroscience2014
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ（横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] おいしさの希求に関わる脳と体のメカニズム (2014)
  • Author(s): 八十島安伸、山口恵里菜、西岡春奈、志村剛
  • Organizer: 第66回日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-11
  • Invited
• [Presentation] Contribution of amygdala to selective learned preference for a nutritive sweetener in mice. (2014)
  • Author(s): Miyamoto, T., Yoshizawa, H., Ohkubo, L., Shimura, T., Yasoshima, Y.
  • Organizer: 22nd Annual Meeting of the Society for the Study of Ingestive Behavior (SSIB 2014))
  • Place of Presentation: Seattle, USA.
  • Year and Date: 2014-07-29 – 2014-08-02
• [Presentation] Effects of lesions of the insular cortex and gustatory thalamus on binge-like sugar overconsumption in mice (2014)
  • Author(s): Yasoshima Y., Shimura T.
  • Organizer: 22nd Annual Meeting of the Society for the Study of Ingestive Behavior (SSIB 2014)
  • Place of Presentation: Seattle, USA.
  • Year and Date: 2014-07-29 – 2014-08-02