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刷り込み記憶の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19386
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関福井大学

研究代表者

西住 裕文  福井大学, 学術研究院医学系部門, 准教授 (30292832)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード嗅覚 / 遺伝子改変マウス / 臨界期 / 刷り込み / 記憶 / シナプス形成 / 神経回路 / 神経科学 / 刷り込み記憶 / オキシトシン / 可塑性
研究成果の概要

高等生物は、新生仔期の外環境からの感覚刺激によって脳神経を可塑的に変化させ、嗜好性・社会性・環境適応性などを獲得する。本研究ではマウス嗅覚系において、生後一週間という臨界期のSema7AとPlxnC1の相互作用が、嗅細胞軸索と僧帽細胞樹状突起間のシナプス形成を促進し、匂い刷り込みを成立させていることを明らかにした。また、特定の匂いを嗅がせて刷り込み記憶させると、扁桃体内側前部が活性化されるようになり、例えその匂いが本能的には忌避性であっても、刷り込み後は誘引性に変化することを見出した。更に、刷り込み記憶の誘引的価値付けに、新生仔期に高発現するオキシトシンが重要であることも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

嗅覚系の刷り込み現象を明らかにした本研究の成果は、百年以上前から広く知られているが未解明であった刷り込み現象、例えばアヒルのヒナが孵化後に初めて見た動く物体を親と記憶して生涯追従する行動や、サケ・マスが産卵のために生まれた支流に戻って来る母川回帰行動などにも敷衍でき、刷り込み現象を分子・神経回路レベルで理解する突破口となった。将来的には、臨界期における適切な感覚刺激や体験の欠如が、ヒトの精神発達障害、特に愛着障害や自閉症を引き起こす原因の理解へと繋がり、予防法や新たな治療法の開発に役立つと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Pennsylvania State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Agonist-independent GPCR activity and receptor-instructed axonal projection in the mouse olfactory system.2019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nishizumi, Hitohsi Sakano
    • 雑誌名

      Future Med. Chem.

      巻: 24 号: 24 ページ: 3091-3096

    • DOI

      10.4155/fmc-2019-0178

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Primary dendrites of mitral cells synapse unto neighboring glomeruli independent of their odorant receptor identity2019

    • 著者名/発表者名
      Nishizumi Hirofumi、Miyashita Akihiro、Inoue Nobuko、Inokuchi Kasumi、Aoki Mari、Sakano Hitoshi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 14-14

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0252-y

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sema7A/PlxnC1 signaling is essential for triggering the activity-dependent olfactory synapse formation.2018

    • 著者名/発表者名
      Inoue, N., Nishizumi, H., Naritsuka, H., Kiyonari, H., and Sakano, H
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 9 号: 1 ページ: 1842-1842

    • DOI

      10.1038/s41467-018-04239-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immobility responses are induced by photoactivation of single glomerular species responsive to fox odour TMT2017

    • 著者名/発表者名
      H. Saito, H. Nishizumi, S. Suzuki, H. Matsumoto, N. Ieki, T. Abe, H. Kiyonari, M. Morita, H. Yokota, N. Hirayama, T. Yamazaki, T. Kikusui, K. Mori, H. Sakano
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 16011-16011

    • DOI

      10.1038/ncomms16011

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odour-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      K. Inokuchi, F. Imamura, H. Takeuchi, R. Kim, H. Okuno, H. Nishizumi, H. Bito, T. Kikusui, H. Sakano
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 15977-15977

    • DOI

      10.1038/ncomms15977

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マウス嗅覚系の神経回路形成と意思決定2019

    • 著者名/発表者名
      西住 裕文、井ノ口 霞、井上 展子、坂野 仁
    • 学会等名
      第53回日本味と匂学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Circuit formation and decision making in the mouse olfactory system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, K. Inokuchi, F. Imamura, N. Inoue, H. Sakano
    • 学会等名
      "Circuits Development & Axon Regeneration" -3rd AXON Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Circuit formation and decision making in the mouse olfactory system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, N. Inoue, K. Inokuchi, H. Sakano
    • 学会等名
      NEURO2019 (第42回 日本神経科学大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Circuit formation and decision making in the mouse olfactory system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, K. Inokuchi, F. Imamura, N. Inoue, H. Sakano
    • 学会等名
      EMBO Workshop; Neural guidance molecules in development and disease
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Circuit formation and decision making in the mouse olfactory system2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, K. Inokuchi, N. Inoue, H. Saito, H. Sakano
    • 学会等名
      Keystone Symposia: Mammalian Sensory Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Circuit formation and decision making in the mouse olfactory system2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, K. Inokuchi, N. Inoue, H. Saito, H. Sakano
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Symposium: Brains & Behavior: Order & Disorder in the Nervous System
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Olfactory imprinting during the critical period in mice2018

    • 著者名/発表者名
      N. Inoue, H. Nishizumi, H. Naritsuka, H. Kiyonari, T. Kikusui, and H. Sakano
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Neuroplasticity of Sensory Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neonatal olfactory memory induces attractive responses even to aversive odorants in adult mice2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, N. Inoue, H. Sakano
    • 学会等名
      The 28th Annual Meeting of the European Chemoreception Research Organization
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Olfactory imprinting during the critical period in mice2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, N. Inoue, H. Sakano
    • 学会等名
      The 44th Naito Conference “Decision Making in the Brain - Motivation, Prediction, and Learning”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Olfactory neural circuit formation in the mouse olfactory system2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, N. Inoue, K. Inokuchi, H. Sakano
    • 学会等名
      EMBO/EMBL Symposium “Neural Circuits in the Past, Present and Future”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] The Senses: A Comprehensive Reference 2nd Edition, Editor-in-Chiefs: Bernd Fritzsch2020

    • 著者名/発表者名
      H. Nishizumi, H. Sakano
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128054086
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 福井大学研究者総覧

    • URL

      http://t-profile.ad.u-fukui.ac.jp/profile/ja.75dd2bfbfea687f1520e17560c007669.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-02-21  

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