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新規な高次体性感覚野の開拓と機能同定

研究課題

研究課題/領域番号 21K19315
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分46:神経科学およびその関連分野
研究機関藤田医科大学

研究代表者

山下 貴之  藤田医科大学, 医学部, 教授 (40466321)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード体性感覚 / マウス / 社会性行動 / 大脳皮質 / 高次機能 / 洞毛 / バレル皮質
研究開始時の研究の概要

高等動物では、視覚や聴覚といった感覚は大脳皮質の一次感覚野に入力され、その後二次、三次とより高次の感覚野において階層的に処理されることはよく知られている。ところが、体性感覚については一次体性感覚野(S1)のすぐ外側に二次体性感覚野(S2)があるのみで、高次情報処理機構についての研究は遅れている。山下(研究代表)らは、以前の研究でS2以外にS1軸索末端が集積する多くの小領域があることを発見している。本研究では、これらの各小領域における体性感覚情報表現および生理機能を網羅的に解析し、新規な高次体性感覚野の発見につなげる。

研究成果の概要

大脳皮質における体性感覚の階層的情報処理の機構には不明な点が多い。本研究ではマウスを用いて一次体性感覚野から投射を受ける異顆粒帯での情報処理機構を調べた。その結果、異顆粒帯ではマウスの接近(社会性接近刺激)とマウス型ぬいぐるみの接近(非社会性接近刺激)に反応するニューロンが発見され、さらには、異顆粒帯の小領域ごとに両者の刺激を区別するニューロンの割合が異なることも明らかになった。ただし、これらの反応は触覚刺激以外の要因も関与しており、異顆粒帯は高次体性感覚野というよりは社会性に関する高次認知領野である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、一次体性感覚野洞毛領域からの投射を受ける異顆粒帯において、特定の社会行動をエンコードするニューロンを発見した。これにより、感覚処理と社会行動が神経レベルでどのように統合されているかに関する新たな知見を提供した。特に、異顆粒帯内の亜領域において社会性行動の表現が異なるという発見は、今後の研究に重要な情報となるであろう。本研究成果は、将来的には自閉スペクトラム障害などの社会的障害の神経メカニズムの解明に寄与し、新たな診断ツールや治療戦略の開発に役立つ可能性がある。

報告書

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

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural mechanisms underlying uninstructed orofacial movements during reward-based learning behaviors2023

    • 著者名/発表者名
      Li Wan-Ru、Nakano Takashi、Mizutani Kohta、Matsubara Takanori、Kawatani Masahiro、Mukai Yasutaka、Danjo Teruko、Ito Hikaru、Aizawa Hidenori、Yamanaka Akihiro、Petersen Carl C.H.、Yoshimoto Junichiro、Yamashita Takayuki
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 33 号: 16 ページ: 3436-3451

    • DOI

      10.1016/j.cub.2023.07.013

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interareal Synaptic Inputs Underlying Whisking-Related Activity in the Primary Somatosensory Barrel Cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Kawatani Masahiro、Horio Kayo、Ohkuma Mahito、Li Wan-Ru、Yamashita Takayuki
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 44 号: 4 ページ: e1148232023-e1148232023

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1148-23.2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] How Rewards Influence Facial Movements in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamashita
    • 学会等名
      Fujita International Symposium on Brain science 2023
    • 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] Uncovering the Neuronal Mechanisms of Uninstructed Orofacial Movements in Reward-Based Learning Behaviors2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamashita
    • 学会等名
      Bordeaux Neurocampus Seminar
    • 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] The neural basis of reward-related facial movements and their impacts on sensory perception2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamashita
    • 学会等名
      Barrel cortex and beyond
    • 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] Reward-Related Orofacial Movements: Mechanisms and Influence on Cortical Activities2023

    • 著者名/発表者名
      山下 貴之
    • 学会等名
      生理研シナプス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] D1 receptor-dependent and -independent uninstructed orofacial movements during reward-based learning behaviors2023

    • 著者名/発表者名
      Wanru Li, Takashi Nakano, Takayuki Yamashita
    • 学会等名
      NEURO2023 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] 一次体性感覚野における運動に伴う神経活動は高次体性感覚野からのフィードバック入力により生じる2023

    • 著者名/発表者名
      河谷 昌泰、堀尾 佳世、リ ワンル、大熊 真人、山下 貴之
    • 学会等名
      NEURO2023 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] 報酬はどのように顔を動かすか2023

    • 著者名/発表者名
      山下貴之
    • 学会等名
      定量生命科学研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 報酬の予測と獲得に伴うマウスの表情を司る神経回路2022

    • 著者名/発表者名
      山下 貴之
    • 学会等名
      第4回 これからの神経回路研究の会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 報酬の予測や獲得に伴うマウスの顔運動を制御する神経回路機構2021

    • 著者名/発表者名
      山下 貴之
    • 学会等名
      生理研シナプス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 運動中に感覚が変化する脳メカニズムを解明

    • URL

      https://www.fujita-hu.ac.jp/news/j93sdv000000pr1m.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Challenging the Traditional Views on ...

    • URL

      https://www.fujita-hu.ac.jp/en/news/kka9ar00000029xf.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 報酬が表情を変化させる神経メカニズムを解明

    • URL

      https://www.fujita-hu.ac.jp/news/j93sdv000000l0gv.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Unveiling the Mechanism Underlying ...

    • URL

      https://www.fujita-hu.ac.jp/en/news/kka9ar00000024tb.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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