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2022 年度 実績報告書

臨界期操作が嗅覚刷り込み記憶に及ぼす影響

公募研究

研究領域脳の若返りによる生涯可塑性誘導ーiPlasticityー臨界期機構の解明と操作
研究課題/領域番号 21H05684
研究機関福井大学

研究代表者

坂野 仁  福井大学, 学術研究院医学系部門, 特命教授 (90262154)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード臨界期 / 嗅覚 / 刷り込み / 神経回路
研究実績の概要

マウスは個体や種の存続のために、嗅覚系を介して、エサの探索や仲間の識別、天敵からの回避などの本能判断を下している。しかし、昨年までの当グループの研究から、幼少の臨界期に特定のニオイを嗅がせておくと、例えそのニオイが先天的に忌避性であっても、好意的なニオイとして刷り込み記憶されることが明らかとなった。そこで本年度は、幼少期のニオイ暴露によって、脳内の神経回路にどのような影響が生じ、匂いの質感が変化するかについて解明を試みた。
授乳期の母親の腹に、忌避性のニオイである4-メチルチアゾール(4MT)を塗布して刷り込むと、仔マウスは4MTに対して誘引行動を示するようになった。ニオイ刷り込みによって影響を受ける脳領域を特定するため、神経活動の指標となるc-fos遺伝子の発現をin situ hybridization法によって解析した。その結果、4MTを含む忌避避的なニオイ物質によって活性化される脳領域(室傍核、分界条床核、扁桃体中心核)の活性化が、4MTの刷り込み記憶によって抑制されていることを確認した。一方、報酬学習や意思決定に関わると考えられている領野(眼窩前頭皮質)の活動が、4MTの刷り込み記憶によって新たに活性化されることを見出した。更に興味深いことに、4MTの刷り込みを行ったマウスは、化学構造上では全く似ていない別な不快臭(プロピオン酸)に対する忌避行動も抑制されていることを発見した。以上の知見は、仔マウスが生得的な質感に関わらず、生存のために様々な環境のニオイに順応できる能力を有していることを示唆している。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 嗅覚研究から見える脳のしくみ2023

    • 著者名/発表者名
      森 憲作、坂野 仁
    • 雑誌名

      科学 第1~4回

      巻: 93 ページ: 61-67(第1回)

  • [雑誌論文] Neural circuitry for stress information of environmental and internal odor worlds.2022

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Mori, Hitoshi Sakano
    • 雑誌名

      Front Behav Neurosci

      巻: 16 ページ: 943647

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2022.943647. eCollection 2022

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 嗅覚系を用いて神経系における多様性識別の謎に迫る2022

    • 著者名/発表者名
      坂野 仁
    • 雑誌名

      感染・炎症・免疫

      巻: 52 ページ: 44-52

  • [雑誌論文] 嗅覚研究を通してヒトの意識を考える2022

    • 著者名/発表者名
      森 憲作、坂野 仁
    • 雑誌名

      実験医学 第1~4回

      巻: 40, 41 ページ: 3161-3168(第1回)

  • [学会発表] Olfactory perception during the respiratory cycle in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      3rd World Congress on Neuroscience and Brain Disorders Forum, London (England)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Processing of odor information during the respiratory cycle in mice"2022

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      2nd International Conference on Neuroscience, Psychiatry and Mental Health, Paris (France)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 福井大学 研究者総覧

    • URL

      https://r-info.ad.u-fukui.ac.jp/Profiles/10/0000915/profile.html

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公開日: 2023-12-25  

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