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嗅覚本能回路における嗅皮質‐視床下部外側野回路の機能的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06963
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46030:神経機能学関連
研究機関同志社大学

研究代表者

眞部 寛之  同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (80511386)

研究分担者 村田 航志  福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (10631913)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード嗅皮質 / 嗅覚 / 電気生理 / 光遺伝学 / 視床下部 / 摂食行動
研究開始時の研究の概要

近年の嗅覚研究により、天敵の匂いに対する恐怖反応など、嗅覚本能行動に特異的に働く神経回路が明らかになってきた。しかし、本能行動として重要な、嗅覚にもとづく摂食行動の神経回路は依然として明らかでない。
これまでに申請者は、摂食行動および覚醒・睡眠制御の中枢である視床下部外側野に直接投射する嗅皮質亜領域を新たに発見した(ventral olfactory nucleus、VONと名付けた)。そこで本研究では、このVONから視床下部外側野に投射する回路が、匂いによって誘起される摂食行動および覚醒・睡眠状態を制御するかどうかを明らかにする。

研究成果の概要

本研究は、電気生理学的手法を主に用いて嗅皮質の個々の亜領域の機能探索を行うことで、匂い情報を本能行動などの行動出力に変換する機構を明らかにするものである。本研究によって、これまで未解明であった嗅皮質亜領域の機能を次々と明らかにした。具体的には、前部扁桃皮質核は匂いと報酬期待情報を連合する機能があること、外側嗅索核は匂いと報酬を連合する機能があること、腹側テニアテクタは内側前頭前野から学習行動に関わる全ての行動状態の情報を受け取ることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで未解明であった嗅皮質亜領域の機能をいくつも明らかにしたことで、匂い情報を行動出力に変換する神経回路機構の全容解明に向けた足掛かりとなる成果を得られた。他の感覚系に比べてシンプルな経路である嗅覚系でこのような研究が進むことで、感覚情報を行動出力に変換する共通のロジックを見つけられる可能性がある。また、新型コロナウイルス感染症による嗅覚障害の原因究明や、治療法の開発、また、匂いを使って特定の本能行動、情動などを誘発させる技術の開発等にもつながる可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Bi-directional encoding of context-based odors and behavioral states by the nucleus of the lateral olfactory tract2021

    • 著者名/発表者名
      Tanisumi Yuta、Shiotani Kazuki、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 4 ページ: 102381-102381

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102381

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 総説 日本味と匂学会第53回大会シンポジウムより 匂い情報を適切な行動に変換するための回路機構に着目した嗅皮質の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      眞部 寛之
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌

      巻: 27 号: 2 ページ: 63-69

    • DOI

      10.18965/tasteandsmell.27.2_63

    • NAID

      130007988027

    • ISSN
      1340-4806, 2424-1326
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Tuning of olfactory cortex ventral tenia tecta neurons to distinct task elements of goal-directed behavior2020

    • 著者名/発表者名
      Shiotani Kazuki、Tanisumi Yuta、Murata Koshi、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: 1-1

    • DOI

      10.7554/elife.57268

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GABAergic neurons in the olfactory cortex projecting to the lateral hypothalamus in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Murata K, Kinoshita T, Fukazawa Y, Kobayashi K, Kobayashi K, Miyamichi K, Okuno H, Bito H, Sakurai Y, Yamaguchi M, Mori K, Manabe H
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 9 号: 1 ページ: 7132-7132

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43580-1

    • NAID

      120006862679

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 匂い情報処理過程における前扁桃野の機能2023

    • 著者名/発表者名
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 感覚皮質ニューロンのバラエティ豊かな行動状態表象とその機能2022

    • 著者名/発表者名
      谷隅 勇太、塩谷 和基、大迫 優真、大貫 朋哉、高宮 渉吾、廣川 純也、櫻井 芳雄、眞部 寛之
    • 学会等名
      NEURO2022(第45回 日本神経科学大会・第65回 日本神経化学会大会・第32回 神経回路学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自由行動下のマウスにおける風味弁別行動課題2022

    • 著者名/発表者名
      塩谷 和基、谷隅 勇太、村田 航志、 大迫 優真、大貫 朋哉、高宮 渉吾、廣川 純也、櫻井 芳雄、眞部 寛之
    • 学会等名
      NEURO2022(第45回 日本神経科学大会・第65回 日本神経化学会大会・第32回 神経回路学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Prefrontal to olfactory cortex ventral tenia tecta inputs share odor-evoked behavioral-state signals to affect context-dependent learning2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tanisumi, Kazuki Shiotani, Yuma Osako, Tomoya Ohnuki, Shogo Takamiya, Junya Hirokawa, Yoshio Sakurai, Hiroyuki Manabe
    • 学会等名
      FENS Forum 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 匂い弁別行動課題における前扁桃野ニューロンの機能解明2022

    • 著者名/発表者名
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • 学会等名
      2022年度 日本味と匂学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 扁桃体領域である前扁桃野ニューロンの匂い弁別行動課題における役割2022

    • 著者名/発表者名
      福本 慎吾、北村 菜々、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • 学会等名
      第1回JASTS若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 前部扁桃皮質核における匂い情報と行動の関連性の解明2022

    • 著者名/発表者名
      北村 菜々、福本 慎吾、江原 健悟、谷隅 勇太、廣川 純也、櫻井 芳雄、木津川 尚史、塩谷 和基、眞部 寛之
    • 学会等名
      2022年度 日本味と匂学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Wide range of behavioral state tunings and the functions in sensory cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tanisumi, Kazuki Shiotani, Junya Hirokawa, Yoshio Sakurai, Hiroyuki Manabe
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Odor-evoked behavioral signal map in each olfactory cortex subarea: ventral tenia tecta, the nucleus of the lateral olfactory tract, and anterior cortical amygdaloid nucleus.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanisumi,Y., Shiotani, K., Osako, Y., Ohnuki, T., Takamiya, S., Hirokawa, J., Sakurai, Y. and Manabe, H.
    • 学会等名
      51st Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風味弁別に内側前頭前野が重要な役割を果たす2020

    • 著者名/発表者名
      塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 嗅皮質亜領域ごとに異なる、匂い-行動シーン応答2020

    • 著者名/発表者名
      谷隅勇太・塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Olfactory Cortex Neurons Encode Cue Odor Signals and Predicted Behavioral Scene Signals2020

    • 著者名/発表者名
      Tanisumi Yuta、Shiotani Kazuki、Hirokawa Junya、Sakurai Yoshio、Manabe Hiroyuki
    • 学会等名
      FENS Forum 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] においのセンシング、分析とその可視化、数値化 第1章第5節 匂いを感じる脳の仕組みと神経回路メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      眞部寛之
    • 総ページ数
      543
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048371
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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