水のおいしさを担う神経機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22K19735
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 野村 憲吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10734519)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 水 / 中枢神経 / オプトジェネティクス / イメージング / 味覚

研究開始時の研究の概要

体液状態の異常（特に水欠乏）は水のおいしさを増強し、飲水行動を促進させる。この行動は体液の恒常性、ひいては生命維持に必須のフィードバック機構であるが、飲水プロセスの中核である『脳内で水のおいしさを形成する神経メカニズム』はよくわかっていない。申請者らは最近の予備実験から、脳内の味覚領域に口腔内の水感覚が入力されており、水の摂取行動に必須であること見出した（後述）。そこで、本研究では、下記の目的達成を目指す。
(A) 水に応答し、飲水行動に関わる脳領域の特定
(B) 活動依存性標識を用いた水味ニューロンの遺伝学的な同定
(C) 疑似的な水味の創出技術の開発を通じた、水のおいしさ形成機構の解明

研究実績の概要

水分の体内総量を一定に保つことは、体液恒常性ひいては生命維持に必須である。そのため脳は体液状態を直接検知し、飲水行動を調節している。例えば、水分が不足して口渇感が生じると水をよりおいしく感じ、飲水行動が促進される。一方、超高齢化社会を迎えた我が国では、飲水行動の障害によって脱水症に陥る高齢者が増加しており、公衆衛生上の問題である。しかし、この飲水プロセスの中核である『水のおいしさを形成するための脳内メカニズム』は手付かずのままである。申請者らの最近の予備実験から、水摂取が脳の味覚領域を活性化させており、この『水の味』が飲水行動に必須であることが強く示唆された。そこで、本年度は下記の実験を実施した。
まず、脳深部in vivoイメージングシステムを用いて口腔内の水に瞬時に応答する神経細胞が存在することを確認した。加えて、温度や物性ではなく“水”という成分を認識する可能性を検証した。さらに、光遺伝学を用いて、この脳領域が飲水行動に関与するか調べた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究を推進するための基盤である、水摂取に応答して活性化し、飲水行動に関与する脳領域を同定することができたため。

今後の研究の推進方策

今後は、活動依存性標識とトランスクリプトーム解析を用いた水味ニューロンの遺伝学的な同定をおこなうとともに、体液状態（水欠乏）の情報と水の味の情報を統合して、水のおいしさを創出する神経機構を調べる。