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嗅覚に関する研究は長年の間視覚と対比し、色々な説が考えられてきたが、憶測の域でしかなかった。しかし、1991年に嗅覚受容体が同定されて以来、受容体の匂い識別の機序が明らかにされ、これに続き受容体の1次ニューロンにおける分子生物学的発現制御のメカニズム、1次ニューロンの神経軸索の投射するための分子機構、1次ニューロンの標的器官である嗅球内における匂い地図(odor map)が解剖学的、生理学的に明らかにされるなど、近年、嗅覚系の初期段階(嗅上皮や嗅球)における複雑な嗅覚神経系の構造や機能を知るための重要な知見が次々と報告されて来た。これらの報告は神経細胞による緻密な感覚刺激の受容・識別、および神経回路形成のメカニズムを知る上で非常に重要な知見であると共に、嗅覚系が今後の高次中枢における神経回路の検索に非常に有益な情報をもたらすことが期待できることが示唆された。本研究は、嗅覚という感覚から誘導される行動の中でも特に天敵臭によって誘因されるマウスのユニークな恐怖行動をモデルに、脳内の高次機能、神経回路のダイナミックスおよび記憶・学習によって可変性を解剖学的、生理学的、および分子生物学的見地から探ろうとするものである。平成22年度はTMTの匂い刺激によって先天的な恐怖行動を誘因する神経回路を解剖学的に明確にすることを目指し、その最初のステップとしてTMTと結合する嗅覚受容体(OR)を申請者が開発したシステムと生理学的実験を併用することによって同定した。また、無麻酔状態のマウスの匂い刺激に対する行動と嗅球における神経活動を同時に解析するシステムを確立するためのシステムをセットアップすることができ、今後このシステムによって得られたデータをシステマティックに解析する環境を整え、嗅覚神経の神経集団から恐怖行動を誘因するfunctional domainを同定していく予定である。
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