匂いと食べ物の連合学習および食後睡眠時の記憶形成と固定化の神経メカニズム

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23240046
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森 憲作 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60008563)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 嗅覚 / 記憶の固定化 / 摂食 / 睡眠

研究実績の概要

１）食物の匂い情報を摂食モチベーション行動へと変換する神経回路の解析
ある匂いと食物報酬（たとえば砂糖）とを連合学習させたマウスやラットに、その匂いを嗅がせると、その匂いへ接近し食物を探索する行動を引き起こす。このような匂い・食物連合学習後に、マウスが接近・探索行動を引き起こす際に、嗅結節内で活性化する部位を調べた。　活性化マーカー分子c-fosの発現をin situ hybridization法でmappingすると、嗅結節の吻内側部が選択的に活性化することが判明した。　さらに、匂いのついた食物へ接近・探索行動をするラットの嗅結節の吻内側部から、テトロードを用いてニューロンのスパイク活動記録を行うと、匂いへの接近・探索行動時にスパイク活動頻度が上昇するニューロン群が見出された。　これらの結果より、嗅結節の吻内側部に「摂食モチベーション・モジュール」が配置されていることが判明した。

２）食後の徐波睡眠時の前頭眼窩皮質と嗅皮質の相互作用
食後の徐波睡眠時には、前頭眼窩皮質で徐波が出現し、嗅皮質ではlarge irregular amplitude（LIA）ポテンシャルが出現し、両者は同期する傾向をもつ。　嗅皮質ではLIAにともなって多くのsharp wave（鋭波）が出現するが、本年度の解析により、嗅皮質鋭波の出現は、前頭眼窩皮質の徐波がDown-stateからUp-stateへと移行した直後と、Up-stateからDown-stateへと移行する直前におこる傾向があることが判明した。　このことは徐波睡眠中の前頭眼窩皮質と嗅皮質の相互作用は、主として、新皮質のDown-stateからUp-stateへの移行直後とUp-stateからDown-stateへの移行直前に起こることを示唆している。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Sensory deprivation disrupts homeostatic regeneration of newly generated olfactory sensory neurons following injury in adult mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kikuta S., Sakamoto T, Nagayama S., Kanaya K., Kinoshita M, Kondo K., Tsunoda, K., Mori, K. and Yamasoba T.
  • 雑誌名: J. Neuroscience 巻: 35 ページ: 2657-2673
  • DOI: doi: 10.1523/JNEUROSCI.2884-12.2015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Netrin-1 spots as a novel adhesion apparatus that tethers mitral cell lateral dendrites in a dendritic meshwork structure of the developing mouse olfactory bulb (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Fukunaga, T., Rikitake, Y., Maruo, T., Mandai, K., Kimura, K., Kayahara, T., Wang, S., Ito, Y., Sai, K., Mori, M., Mori K., Mizoguchi A. and Takai, Y.
  • 雑誌名: J. Comp. Neurol. 巻: in press ページ: in press
• [雑誌論文] Continuous postnatal neurogenesis contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits and flexible olfactory associative learning (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, M., Ieki, N., Miyoshi, G., Mochimaru, D., Miyachi, H., Imura, T., Yamaguchi, M., Fishell, G., Mori, K., Kageyama, R. and Imayoshi, I.
  • 雑誌名: J. Neuroscience 巻: 34 ページ: 5788-5799
  • DOI: DOI:10.1523/JNEUROSCI.0674-14.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical periods in adult neurogenesis and possible clinical utilization of new neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguti, M. and Mori, K
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 8 ページ: 1-3
  • DOI: doi: 10.3389/fnins.2014.00177
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Top-down inputs from the olfactory cortex in the postprandial period promote elimination of granule cells in the olfactory bulb (2014)
  • 著者名/発表者名: Komano-Inoue S., Manabe H. Ota, M. Kusumoto-Yoshida I., Yokoyama T, Mori, K. and Yamaguchi M.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 巻: 40 ページ: 2724-2733
  • DOI: doi: 10.1111/ejn.12679.Epub2014Jul12
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible functional role of olfactory subsystems in monitoring inhalation and exhalation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori K., Manabe H., and Narikiyo K.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroanatomy 巻: 8 ページ: 1-3
  • DOI: doi: 10.3389/fnana.2014.00107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Respiration rhythm and olfaction (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 憲作
  • 学会等名: 第９２回日本生理学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] Breath rhythm and olfaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, K.
  • 学会等名: Center for Functional Connections Seminar
  • 発表場所: Korea Institute of Science and Technology（ソウル、韓国)
  • 年月日: 2014-12-03
• [図書] The Olfactory System (2014)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Mori (Editor)
  • 総ページ数: 206
  • 出版者: Springer