島皮質における周期的同期化機構の解明とその機能的役割

• 研究課題/領域番号: 25462884
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 元 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (10432452)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 味覚 / 島皮質 / 自律神経反応 / オシレーション / アナンダミド / カプサイシン / 味覚野 / 自律機能 / GPR119 / 国際情報交換 / 韓国 / 機能協関 / 自律神経中枢 / 膜電位測光法 / 自律神経関連領野

研究成果の概要

本研究はラットの島皮質のスライス標本またはヒトfMRIを用いて，味覚野と自律領野の神経活動が、協調するか否かを観察した。その結果、アナンダミドの灌流投与により、周期的な興奮がラット味覚野において誘導された後、胃腸自律領野へ伝播し、味覚野と胃腸自律領野の神経細胞間に同期した振動活動が生じることを見出した。また、カプサイシンのヒト舌への滴下により、味覚野と自律領野が賦活され、それらの活動が指尖体温と相関することを明らかにした。味覚によりもたらされる情動的な摂食行動や自律神経反応を引き起こす脳活動において，島皮質味覚野と自律領野神経細胞間で生じる神経活動が重要な役割を果たす可能性を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] A distinct functional distribution of α and γ motoneurons in the rat trigeminal motor nucleus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Morita-Isogai, Y., Sato, H., Saito, M., Kuramoto, E., Yin, D., Kaneko, T., Yamashiro, T., Takada, K., Oh, S.B., Toyoda, H., & Kang, Y.
  • 雑誌名: Brain Structure and Function 巻: - 号: 7 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s00429-017-1400-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The possible role of TASK channels in rank-ordered recruitment of motoneurons in the dorsolateral part of the trigeminal motor nucleus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, K., Emura, N., Sato, H., Fukatsu, Y., Saito, M., Tanaka, C., Morita, Y., Nishimura, K., Kuramoto, E., Yin, D., Furutani, K., Okazawa, M., Kurachi, Y., Kaneko, T., Maeda, Y., Yamashiro, T., Takada, K., Toyoda, H. & Kang, Y.
  • 雑誌名: eNeuro 巻: 3(3)
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A role of CB1R in inducing θ-rhythm coordination between the gustatory and gastrointestinal insula. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kang, Y., Sato, H., Saito, M.,Yin, D., Park, S.K., Oh, S.B., Bae, Y.C. & Toyoda, H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 32529-32529
  • DOI: 10.1038/srep32529
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Brain Mechanisms Underlying the Perception of Pungent Taste of Capsaicin and the Subsequent Autonomic Responses (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Kawakami, Hajime Sato, Akihiro T. Sasaki, Hiroki C. Tanabe, Yumiko Yoshida, Mitsuru Saito, Hiroki Toyoda, Norihiro Sadato and Youngnam Kang
  • 雑誌名: Frontiers in Human Neuroscience 巻: 9 ページ: 1-16
  • DOI: 10.3389/fnhum.2015.00720
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhanced lateral inhibition in the barrel cortex by deletion of phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Saito, M., Sato, H., Kawano, T., Kawakami, S., Yatani, H., Kanematsu, T., Hirata, M. & Kang, Y.
  • 雑誌名: Pflugers Archiv : European journal of physiology. 巻: 1 ページ: 1-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced desensitization followed by unusual resensitization in GABAA receptors in phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 double-knockout mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda H, Saito M, Sato H, Tanaka T, Ogawa T, Yatani H, Kawano T, Kanematsu T, Hirata M, Kang Y
  • 雑誌名: Pflugers Archiv - European Journal of Physiology 巻: (Epub ahead of print) 号: 2 ページ: 267-284
  • DOI: 10.1007/s00424-014-1511-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced desensitization followed by unusual resensitization in GABAA receptors in phospholipase C-related catalytically inactive protein-1/2 double-knockout mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Saito, M., Sato, H., Tanaka, T., Ogawa, T., Yatani, H., Kawano, T., Kanematsu, T., Hirata, M. & Kang, Y
  • 雑誌名: Pflugers Archiv - European Journal of Physiology. 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Teeth clenching reduces arm abduction force. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Kawano, T., Saito, M., Toyoda, H., Maeda, Y., Turker, K.S. & Kang, Y.
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 巻: In press
• [雑誌論文] A mathematical model of negative covariability of inter-columnar excitatory synaptic actions caused by presynaptic inhibition (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Tanaka T, Sato H, Toyoda H, Aoyagi T, Kang Y
  • 雑誌名: The European Journal of euroscience 巻: 38 号: 7 ページ: 2999-3007
  • DOI: 10.1111/ejn.12299
  • 査読あり
• [学会発表] アナンダミドにより島皮味覚野と胃腸自律領野間にネットワークオシレーションが誘発される (2017)
  • 著者名/発表者名: 豊田博紀、佐藤元、尹東旭、姜英男
  • 学会等名: 第94回 日本生理学会大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Role of anandamide-induced network oscillation in the insular cortex in causing taste-driven feeding (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Yin, D., Toyoda, H., Kang, Y.
  • 学会等名: Oral Neuroscience 2016
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-10-01
  • 国際学会
• [学会発表] カプサイシンの辛味認知とそれに伴う自律神経反応を担う脳機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 元
  • 学会等名: 第57回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] The neural mechanisms involved in the perception of burning taste of capsaicin and subsequent autonomic responses (2015)
  • 著者名/発表者名: Hajime Sato, Shinpei Kawakami, Mitsuru Saito, Hiroki Toyoda, Tsutomu Kawano, DongXu Yin, Norihiro Sadato and Youngnam Kang
  • 学会等名: ISNO 2015
  • 発表場所: 大阪大学中ノ島センター
  • 年月日: 2015-05-10 – 2015-05-11
• [学会発表] Anandamide-induced network oscillation in the insular cortex implicated in taste-driven feeding (2015)
  • 著者名/発表者名: Hajime Sato
  • 学会等名: The International Symposium on Neuroscience in Orofacial sensory-motor functions 2015
  • 発表場所: 大阪大学中ノ島センター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-05-10
• [学会発表] カプサイシンの辛味認知およびそれに伴う自律神経系の活性化に関与する神経機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤元、川上晋平、豊田博紀、斉藤充、河野奨、姜英男
  • 学会等名: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 光学的膜電位測定によって観察されたラットバレル野における周期的同期化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤元
  • 学会等名: 歯科基礎医学会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター
• [学会発表] 光学的膜電位測定によって観察されたラットバレル野第2/3層神経活動のGABAB受容体依存的ペアドパルス抑制 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤元
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [備考] 大阪大学大学院歯学研究科 高次脳口腔機能学講座ホームページ 研究業績
  • URL: http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~phys/publ.html
• [備考] 大阪大学大学院歯学研究科 口腔生理学教室ホームページ
  • URL: http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~phys/
• [備考] 大阪大学 大学院歯学研究科統合機能口腔科学専攻 高次脳口腔機能学講座 口腔生理学教室ホームページ
  • URL: http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~phys/
• [備考] 口腔生理学教室ホームページ
  • URL: http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~phys/