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味覚ブレイン-マシン・インターフェース実現に向けた高次味覚回路の形態学的探索

研究課題

研究課題/領域番号 23K10461
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関朝日大学

研究代表者

薗村 貴弘  朝日大学, 歯学部, 教授 (40347092)

研究分担者 栗原 崇  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60282745)
大平 耕司  武庫川女子大学, 食物栄養科学部, 教授 (80402832)
横田 茂文  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50294369)
岩井 治樹  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (30452949)
櫻屋 透真  朝日大学, 歯学部, 助教 (60912855)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード味覚 / juxtacellular recording法 / BMI / brain-machine interface / gustatory / 中枢神経系
研究開始時の研究の概要

近年、脳に電極を刺して思い通りに動く義手の開発や、人工網膜、人工内耳などのBMI研究開発が盛んに行われているが、味覚を失った人に対 する味覚BMIの試みは未だほとんど行われていない。本研究では新たな細胞外記録法を用いて、霊長類の舌からの甘味、苦味、酸味、塩味、旨 味の5つの味覚情報に反応する脳内味覚関連領域の神経細胞を単一細胞レベルで補足し、これに高感度ニューロントレーサーを注入することで 『脳内の味覚地図』の明らかにし、島皮質やその近傍領域を中心に脳内における「美味しい」という感覚を生じさせる高次の味覚回路の詳細を 解析し、高次味覚BMIの実用化への基礎的知見を供給する。

研究実績の概要

近年のBMIの進歩はめざましく、自分の脳で思い描いた通りに自由に動く義手や、聾者の聴覚を回復させる人工内耳の開発も盛んに行われている。しかし、味覚を喪失してしまった人に対する味覚BMIの試みは未だ行われていない。口腔の主な機能は栄養の摂取であるが、人生の最後まで美味しく、かつ、安心安全にものを食すること、口から味を感じながら生活することは、QOLの向上に極めて重要である。そこで本研究では、脳内味覚回路がヒトに近似している霊長類のうち、我が国で積極的に使われているコモン・マーモセットに対して、最新の細胞外記録法として注目されているjuxtacellular recording法を用いることにより脳内の味覚地図を解明し、味覚BMIの開発に向けた基礎的データを供給すること目指している。本研究の最終目的でもある美味しさを感じられる人工の舌を完成させるためには「美味しさ」を感じる味覚の回路を解明する必要がある。脳内の味覚回路の中には、比較的原始的な「生存のための摂食行動」を引き起こす味覚と、より高次機能としての「美味しさ」を感じる味覚は途中から分岐し異なる経路を形成していることがわかっている。その原始的な回路と高次回路との接点の候補とされる「島皮質」を美味しいと感じる味覚回路の重要ポイントと想定し、その前後の神経回路解析を進めている。しかし、カリキュラム変更等に伴う教育および他の管理業務の増加による研究時間確保の関係から、現在のところ必ずしも順調には解析が進行していない。次年度は、人員の補充や業務効率化、また研究分担者との相互すりあわせなどを活性化し、新規の研究成果が蓄積されていくことが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

人員配置の関係、およびカリキュラム変更等に伴う教育や他の管理業務の増加による研究時間確保が難しかったため研究の進度が想定よりも遅くなった。

今後の研究の推進方策

2024年度以降は、新たな人員が本研究室に着任することが決まっており、さらに研究の推進力が増加する予定である。それらの新体制の移行もスムーズに行い、データの追加を行っていく予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] The future of the Brain Machine Interface for gustatory in the diet of older adults2023

    • 著者名/発表者名
      薗村 貴弘, 西井 由衣
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 6(13) ページ: 71-74

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 支配神経筋内分布パターンに基づいた霊長類種におけるヒラメ筋の系統発生2023

    • 著者名/発表者名
      櫻屋透真、江村健児、薗村貴弘、平崎鋭矢、荒川高光
    • 学会等名
      第39回日本霊長類学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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