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死臭を認識する嗅覚神経メカニズムの解析

計画研究

研究領域死の脳内表象:「死」はどのように認識されるのか?
研究課題/領域番号 21H05141
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関東京大学

研究代表者

竹内 春樹  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70548859)

研究期間 (年度) 2021-08-23 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
32,760千円 (直接経費: 25,200千円、間接経費: 7,560千円)
2023年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2021年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード嗅覚 / 回路形成 / 神経活動 / 死 / 防御反応 / グルーネベルグ神経節 / 死臭 / 受容体 / 神経回路 / グルーネバーグ神経節 / 神経細胞 / 行動 / grueneberg ganglion
研究開始時の研究の概要

マウスを含む社会性動物は、同種他個体に対しては積極的に接近するが、一度その個体が死体であるとわかると、自身の危険を察知して強い忌避行動を示す。“同種他個体の死”という情報は、いったいどのようにして認識されるのだろうか?
本研究は、同種他個体の死に対して明確な忌避行動を示すというマウスの行動実験結果に依拠し、ヒト以外の動物において個体の生死という情報がどのように認識されているのかを分子生物学や電気生理学などの様々な実験手法を駆使して明らかにする。

研究成果の概要

動物個体の生と死との間には、厳密な境界が存在するはずだがその判断基準には多分に哲学的な要素が含まれ、何をもって個体が死んだと定義するかについてはいまだ明確な結論が出ていない。本研究では、動物が死んだ際に放出する化合物や死と直結するような天敵から放出される匂いがどのように脳内で処理されるのかを解明することを目指した。その結果、死に関連する匂いは、グルーネバーグ神経節と呼ばれる特殊な感覚器で検知され、その情報は、一般的な嗅覚皮質に加え、扁桃体梨状皮質移行領域と呼ばれる領域で処理された後、恐怖や不安といった情動反応を制御する扁桃体へと送られ、個体の持続的な防御反応を惹起することが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、動物にとって生死に関わる匂い物質は、通常の嗅覚器官とは異なる感覚器と脳領域で処理されることが明らかになった。これまでの神経科学では、特定の入力がどのような回路を通じて特定の行動を引き起こすかに関する報告は多いが、特定の入力が状態変化を引き起こし、入力が消失した後も特定の状態を持続させる脳内メカニズムに関する報告はほとんどない。この点で、本研究が発見したAmPirの持続的な神経活動は、特定の状態を維持する神経メカニズムとして新しいモデルであると言える。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Brain-wide mapping of presynaptic inputs to basolateral amygdala neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Morikawa, S., Katori, K., Takeuchi, H., Ikegaya,
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol.

      巻: 529 ページ: 3062-3075

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell type-specific patterned neural activity instructs neural map formation in the mouse olfactory system.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, A., Ihara, N., Ikegaya, Y., Takeuchi, H
    • 雑誌名

      Neurosci. Sci.

      巻: 170 ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 逆行性ウイルスを用いた嗅球僧帽細胞の形態可視化法2021

    • 著者名/発表者名
      森川勝太, 池谷裕二, 竹内春樹
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌

      巻: 28 ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 嗅覚回路形成の分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌

      巻: 28 ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 匂い依存的な持続的防御行動を支える神経メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第9回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 活動パターンに依存した嗅覚神経回路の精緻化2023

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会 (NIKONランチョンセミナー)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular Codes for olfactory receptor-dependent neural circuit formation2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi H
    • 学会等名
      Structure, Function and Dynamics International Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural mechanisms underlying persistent defensive behavior2023

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Molecular codes for olfactory circuit formation2023

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 活動パターンに依存した嗅覚神経回路の形成機構2023

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第五回形態解析ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 匂いによる持続的防御行動を誘導するための神経回路基盤2023

    • 著者名/発表者名
      森川勝太、香取和生、竹内春樹
    • 学会等名
      第57回日本味と匂学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural mechanism underlying predator-odor induced persistent defensive behavior2023

    • 著者名/発表者名
      Katori, K., Morikawa, S., Okuyama, T., Nakashima, A., Takeuchi, H., Ikegaya, Y
    • 学会等名
      ACC International Symposium 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] in vivo二光子イメージングを用いた発達期の嗅神経細胞における神経活動パターンの解析2023

    • 著者名/発表者名
      中野 利沙子(D3)、村上 知成、大木 研一、池谷 裕二、竹内 春樹
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 匂い学習による梨状皮質における匂い表象変化2022

    • 著者名/発表者名
      香取和生、池谷裕二、竹内春樹
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] Cell-type specific patterned activities specify gene bexpression patterns for olfactory circuit formation2022

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi,H
    • 学会等名
      2nd Meeting on Spontaneous Activity in Brain Development (SPONT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] in vivo二光子イメージングを用いた発達期における嗅神経細胞の自発活動パターンの解析2022

    • 著者名/発表者名
      中野利沙子、村上知成、大木研一、池谷裕二、竹内春樹
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 神経ペプチド VIP による学習・記憶の制御機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      森川勝太、香取和生、日置寛之、竹内春樹、田村英紀、池谷裕二
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] in vivo二光子イメージングを用いた発達期における嗅神経細胞の自発活動パターンの解析2022

    • 著者名/発表者名
      中野利沙子、村上知成、大木研一、池谷裕二、竹内春樹
    • 学会等名
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 天敵臭に対する持続的な防御行動を担う神経基盤の解明2022

    • 著者名/発表者名
      香取和生、森川勝太、奥山輝大、中嶋藍、竹内春樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第8回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 嗅神経細胞のin vivo神経活動イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      第8回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits for switching innate defensive behaviors2021

    • 著者名/発表者名
      森川勝太、香取和生、中嶋藍、竹内春樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Learning-induced changes in the representation of odors in the piriform cortex2021

    • 著者名/発表者名
      香取和生、池谷裕二、竹内春樹
    • 学会等名
      第55回日本味と匂学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 先天的な防御行動を切替えるための神経回路の解析2021

    • 著者名/発表者名
      中嶋美紀、香取和生、中嶋藍、竹内春樹、池谷裕二、森川勝太
    • 学会等名
      次世代を担う若手のための創薬・医療薬理シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 先天的な防御行動を切替えるための神経回路の解析2021

    • 著者名/発表者名
      中嶋美紀、香取和生、中嶋藍、竹内春樹、池谷裕二、森川勝太
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Auxin-mediated rapid knockdown in neurons2021

    • 著者名/発表者名
      中野利沙子、森川勝太、鐘巻将人、池谷裕二、竹内春樹
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits for switching innate defensive behaviors2021

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, M., Katori, K., Nakashima, A., Takeuchi, H., Ikegaya, Y., Morikawa, S.
    • 学会等名
      AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経活動パターン依存的な嗅覚回路の形成機構2021

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      生理学研究所 記憶研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 匂いの情報処理を支える神経回路とその作動原理2021

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹
    • 学会等名
      東京大学 Beyond AI研究推進機構BAIセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 活動パターン依存的な嗅覚回路の形成機構2021

    • 著者名/発表者名
      竹内春樹、中嶋藍、伊原尚樹、池谷裕二
    • 学会等名
      第15回日本分子イメージング学会総会 五感の分子イメージング
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2025-01-30  

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