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嗅覚高次中枢において神経回路機構を形成する分子メカニズムの探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K19447
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 神経科学およびその関連分野
研究機関玉川大学 (2018-2019)
京都大学 (2017)

研究代表者

斉藤 治美  玉川大学, 脳科学研究所, 特任助教 (20311342)

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
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード皮質 / 神経回路 / 大脳皮質 / 視覚 / 霊長類 / 高次脳機能 / 高次中枢 / 受容体 / 単一糸球体 / 嗅覚受容体 / 嗅皮質 / 単一の嗅覚受容体
研究成果の概要

外界を感知するための感覚機能は主に五感に分類されるが、あらゆる動物の五感は進化の過程で環境に適応して各々の動物特有の発達を遂げてきた。本研究では、マウス嗅覚系において、すくみ行動を誘引する単一の受容体を用いて脳内神経回路の探索を基に行った。その結果、単一の受容体からの情報は、脳底に広がる広範囲の嗅皮質の各領域へと送られるが、特異的な投射パターンがあり、今回は、そのパターンの詳細と分類を鮮明に解析することが出来た。また、近年では、霊長類の大脳皮質視覚野の神経回路網の探索を行う為の実験システムのセットアップに着手し、第1視覚野において遺伝子情報を解析する一連の実験系を作製することが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

五感を介して入力する感覚情報は、神経回路を基盤とした情報処理がなされているが、そのメカニズムは動物や知覚の相違によって異なる要素と共通の普遍的な要素がある。本研究では、神経回路の形成と動作原理を理解することを目的に、嗅覚が最も発達しているマウスを用いて抹消の嗅覚受容体の匂い分子結合様式から嗅皮質の探索を行った。その研究成果は、嗅覚の抹消から嗅皮質までの情報処理機構及び神経回路を知る上で重要な研究成果であった。更に現在、高等動物にみられる特徴的な高次の神経回路形成単位をを明らかにすることを目指して、マカクザルの大脳皮質視覚野において遺伝子情報を背景に細胞種の分類を行っている。

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

    (5件)

すべて 2020 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [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
  • [学会発表] Investigating the Promoter Motifs Which are Capable of Distinguishing the Specific Cell Types in Macaque Visual Cortex.2020

    • 著者名/発表者名
      齊藤 治美
    • 学会等名
      脳科学ワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Immobility responses are induced byphotoactivation of single glomerular speciesresponsive to fox odour TMT. 光遺伝学操作による単一の糸球体の活性により誘因される恐怖行動の探索2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 治美, 西住 裕文, 鈴木 悟, 松本 英之, 家城 直, 阿部 拓哉, 清成 寛, 横田 秀夫, 森田 正彦, 平山 望, 菊水 健史, 森 憲作, 坂野 仁
    • 学会等名
      第56回 日本生物物理学会 シンポジウム 化学感覚の新コンセプト
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidating the NeuralCircuit Inducing a Fear/Aversive Behaviors in the Mouse Main Olfactory System..2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤治美 西住 裕文, 鈴木 悟, 松本 英之, 家城 直, 阿部 拓哉, 清成 寛, 横田 秀夫, 森田 正彦, 平山 望, 菊水 健史, 森 憲作, 坂野 仁
    • 学会等名
      第1回 大脳基底核機能研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photo-activation of a single pair of glomeruli specific to a fox odorant elicits an immobility response in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤治美
    • 学会等名
      第40回神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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