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2015 年度 実施状況報告書

霊長類コモン・マーモセットを用いた味覚ブレイン-マシン・インターフェースの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26350592
研究機関金沢医科大学

研究代表者

薗村 貴弘  金沢医科大学, 医学部, 講師 (40347092)

研究分担者 古田 貴寛  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60314184)
松田 和郎  京都大学, 健康長寿社会の総合医療開発ユニット, 講師 (80444446)
本間 智  金沢医科大学, 医学部, 教授 (40285581)
木南 利栄子  金沢医科大学, 医学部, 助教 (60163672)
安高 悟  金沢医科大学, 医学部, 助教 (30139787)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード味覚 / juxtacellular Recording法 / ブレイン・マシン-インターフェース / 三次元再構築 / 中枢神経系
研究実績の概要

本研究では、味覚BMIの開発に向けた基盤研究として、よりヒトに近い実験動物として日本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することを目指している。本年度は昨年度から引き続いて、まず、ラットの脳内味覚地図を解明することを念頭に、中枢神経系の中でも舌により近い抹消側の孤束核、結合腕傍核において何例かのjuxtacellular recordingを成功させ、現在、その詳細を解析した。本研究の最終目的でもある、将来的に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。しかし、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。現時点では、その分岐点とされる一次味覚野や島皮質以降の味覚脳内回路はあまり分かっておらず、美味しいと感じる味覚地図の多くはほとんど空白のままである。そこで、現在、高次認知と情動とを統合する役割を持つ「島皮質」を美味しいと感じる味覚回路の重要ポイントと位置づけて、その先の解析を進めつつある。

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

現在、ラットの脳内味覚地図の解析に予想外に時間がかかり、コモンマーモセットを使った実験を立ち上げるまでに至っていない。次年度以降、確実にマーモセットを用いた実験を立ち上げ、確実にデータの蓄積を行っていきたいと考えている。

今後の研究の推進方策

本研究の目的でもある、将来的に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。しかし、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。現時点では、その分岐点とされる一次味覚野や島皮質以降の味覚脳内回路はあまり分かっておらず、美味しいと感じる味覚地図の多くはほとんど空白のままである。そこで今後は、高次認知と情動とを統合する役割を持つ「島皮質」を美味しいと感じる味覚回路の重要ポイントと位置づけて、その先の解析を進めつつある。また、今後、よりヒトに近い霊長類のコモン・マーモセットを用いて島皮質から先の味覚神経細胞に対して単一神経細胞レベルでの追跡を行い、「美味しさを感じる」脳内味覚地図を探索する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The effect of repeated stress on KCC2 and NKCC1 immunoreactivity in the hippocampus of female mice2016

    • 著者名/発表者名
      Tsukahara T, Masuhara M, Iwai H, Sonomura T and Sato T.
    • 雑誌名

      Data in Brief.

      巻: 6 ページ: 521-525

    • DOI

      10.1016/j.dib.2015.12.041.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional structure of seminiferous tubules in the adult mouse2015

    • 著者名/発表者名
      Nakata N, Wakayama M, Sonomura T Honma S, Hatta N, Iseki T.
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 227 ページ: 686-694

    • DOI

      10.1111/joa.12375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repeated stress-induced expression pattern alterations of the hippocampal chloride transporters KCC2 and NKCC1 associated with behavioral abnormalities in female mice2015

    • 著者名/発表者名
      Tsukahara T, Masuhara M, Iwai H, Sonomura T and Sato T.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 465 ページ: 145-151

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.07.153.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 中枢神経系における共焦点レーザー顕微鏡とFIB-SEMを用いた3D-CLEM2015

    • 著者名/発表者名
      薗村貴弘
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会サテライトシンポジウム
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-11
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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