MRIに基づく匂いやフェロモンを識別する嗅神経回路の解析

• 研究課題/領域番号: 26450129
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 吉永 壮佐 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 講師 (00448515)
• 連携研究者: 寺沢 宏明 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (10300956) ; 東原 和成 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (00280925)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 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); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 匂い / フェロモン / 脳・神経 / ＭＲＩ / 嗅覚 / 嗅球 / MRI / 副嗅球

研究成果の概要

多くの動物は、種の保存や生命の危機回避において、嗅覚を通じて外界から様々な情報を得ている。匂い物質やフェロモンといった化学物質がその情報の担い手であり、情動や行動、生理的変化を惹き起こす。
本研究において、マウス脳内における匂い物質やフェロモン様物質に対する応答を、機能的MRI手法により捉えることに成功した。繰り返しの嗅覚刺激に呼応して周期的に信号変化が生じる脳内部位を抽出する解析手法を確立し、これを適用することにより、応答部位を同定した。刺激物質に応じて異なる脳領域に応答が見られた。

研究成果

• [雑誌論文] An optimized slice-GRAPPA reconstruction method to reduce leakage artifacts in small-animal multiband imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 25 ページ: 3844-3844
  • 査読あり
• [雑誌論文] A BOLD analysis of the olfactory perception system in the mouse whole brain, using independent component analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Hayashi, F., Yoshinaga, S., Takeda, M., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 25 ページ: 5363-5363
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an awake mouse MRI method using soft immobilization for a cryogenic probe system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakata, E., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 24 ページ: 1757-1757
  • 査読あり
• [雑誌論文] An iterative reconstruction method for dual-band EPI in small-animal studies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 24 ページ: 3242-3242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Image-based phase correction for dual-band EPI with slice-GRAPPA using point-by-point procedures in k-space. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 24 ページ: 4315-4315
  • 査読あり
• [雑誌論文] MEMRI and BOLD analyses of the olfactory perception system in response to odorant stimuli in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Yoshinaga, S., Goto, H., Hirakane, M., Iwamoto, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 23 ページ: 2033-2033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pre-scan with half-sized phase encoding blips reducing ghost and slice leakage artifacts in dual-band EPI. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 巻: 23 ページ: 2406-2406
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel reconstruction method for multi-band EPI in animal scanners with iterative point-by-point procedures in k-space. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 雑誌名: Magn. Reson. Mat. Phys. Biol. Med. 巻: 28
  • 査読あり
• [学会発表] An optimized slice-GRAPPA reconstruction method to reduce leakage artifacts in small-animal multiband imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 25th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2017-04-22
  • 国際学会
• [学会発表] A BOLD analysis of the olfactory perception system in the mouse whole brain, using independent component analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Hayashi, F., Yoshinaga, S., Takeda, M., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 25th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2017-04-22
  • 国際学会
• [学会発表] 独立成分解析を利用したマウス嗅覚受容システムの BOLD 解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 舩津大嗣、林芙優、吉永壮佐、杠直哉、草薙俊輔、武田光広、寺沢宏明
  • 学会等名: ISMRM日本支部第１回学術集会
  • 発表場所: 脳情報通信融合研究センター、大阪
  • 年月日: 2017-02-23
• [学会発表] Optimization of the awake mouse MRI method using mouse clothes for a cryogenic coil system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakata, E., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 第４４回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ、埼玉
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Detecting the olfactory responses in the mouse whole brain using a cryogenic probe. (2016)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 第４４回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ、埼玉
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] fMRI analyses of the mouse olfactory perception system using a cryogenic probe. (2016)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., Takeda, M., and Terasawa, H.
  • 学会等名: The XXVIIth ICMRBS (International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会
• [学会発表] Development of an awake mouse MRI method using soft immobilization for a cryogenic probe system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakata, E., Kusanagi, S., Kimura, K., Araki, R., Takeda, M., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 24th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre, Singapore
  • 年月日: 2016-05-09
  • 国際学会
• [学会発表] Image-based phase correction for dual-band EPI with slice-GRAPPA using point-by-point procedures in k-space. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 24th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre, Singapore
  • 年月日: 2016-05-09
  • 国際学会
• [学会発表] An iterative reconstruction method for dual-band EPI in small-animal studies. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 24th ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre, Singapore
  • 年月日: 2016-05-09
  • 国際学会
• [学会発表] BOLD法を用いた匂い刺激によるマウス脳活性化の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 舩津大嗣、吉永壮佐、平金真、岩本成人、寺沢宏明
  • 学会等名: 第５４回ＮＭＲ討論会
  • 発表場所: 千葉工業大学津田沼キャンパス、千葉
  • 年月日: 2015-11-08
• [学会発表] A novel reconstruction method for multi-band EPI in animal scanners with iterative point-by-point procedures in k-space. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yoshinaga, S., Yuzuriha, N., Kusanagi, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: ESMRMB (European Society for Magnetic Resonance in Medicine and Biology) 2015 32nd annual scientific meeting
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre (EICC), Edinburgh, U.K.
  • 年月日: 2015-10-01
  • 国際学会
• [学会発表] 極低温プローブに適用可能なマウス服を用いたawake MRI測定法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 草薙俊輔、木村一成、平金真、岩本成人、荒木力太、吉永壮佐、寺沢宏明
  • 学会等名: 第４３回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: 東京ドームホテル、東京
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] BOLD 法を用いた匂い刺激によるマウス嗅球の活性化の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 舩津大嗣、吉永壮佐、平金真、岩本成人、寺沢宏明
  • 学会等名: 第４３回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: 東京ドームホテル、東京
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Development of an awake mouse MR imaging method using soft immobilization for a cryogenic probe system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusanagi, S., Kimura, K., Funatsu, H., Hirakane, M., Iwamoto, S., Araki, R., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: WMIC (World Molecular Imaging Congress) 2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] A robust Nyquist ghost suppression for high-resolution echo planar imaging of small animal brains. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: OHBM (Organization for Human Brain Mapping) annual conference 2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, U.S.A.
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会
• [学会発表] MEMRI and BOLD analyses of the olfactory perception system in response to odorant stimuli in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funatsu, H., Yoshinaga, S., Goto, H., Hirakane, M., Iwamoto, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 23rd ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre, Toronto, Canada
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] Pre-scan with half-sized phase encoding blips reducing ghost and slice leakage artifacts in dual-band EPI. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, H., Yuzuriha, N., Yoshinaga, S., and Terasawa, H.
  • 学会等名: 23rd ISMRM (International Society for Magnetic Resonance in Medicine) annual meeting
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre, Toronto, Canada
  • 年月日: 2015-06-01
  • 国際学会
• [学会発表] MRIを用いた匂い物質の識別メカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤はるな、平金真、吉永壮佐、舩津大嗣、岩本成人、寺沢宏明
  • 学会等名: 第４２回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: ホテルグランヴィア京都（京都市）
  • 年月日: 2014-09-19