嗅覚系における感覚情報－文脈情報－行動をつなぐ神経メカニズム

嗅觉系统中连接感觉信息、情境信息和行为的神经机制

• 批准号: 22K15232
• 负责人: 塩谷 和基
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15232/
• 关键词: ventral Tenia Tecta; 嗅皮質; 内側前頭前野; オプトジェネティクス; 電気生理; 古典的条件付け; 神経回路; 嗅覚・聴覚

私はこれまでに嗅皮質の一部であるventral tenia tecta(vTT)という亜領域が高次領域であるmedial prefrontal cortex(mPFC)から解剖学的な直接入力を受けていること、またvTTの個々の神経細胞が、文脈に依存した様々な行動状態に対して応答することを明らかにした (Shiotani et al.,2020)。またこれまでに、mPFCを中心とした回路で文脈情報が作られていることもわかっている(Hyman et al., 2012)。それらのことから、末梢の嗅球(olfactory bulb)からの入力と高次領域のmPFCからの入力の両方を受けるvTTは、感覚情報と文脈情報を統合する重要な場であることが容易に想像できる。そこで本研究は、文脈に応じて感覚情報を正しい行動に結びつける神経メカニズムを明らかにするために、末梢からの感覚情報と高次領域からの文脈情報がvTTで統合され行動につながるための神経回路を解明することをめざす。具体的には、単一ニューロン活動記録法と光遺伝学的手法を組み合わせることで、mPFCからvTTへ行動状態の情報が伝達されることを明らかにし、さらにその際のvTTの応答特性を詳細に解明することを目的とする。これにより、文脈に沿った行動選択を実現する神経メカニズムを明らかにし、感覚情報から適切な行動を取るための神経回路モデルを構築する。

我先前已经表明，嗅觉皮质的一部分称为腹侧Tenia Tecta（VTT）的子区域从高阶中间前额叶皮层（MPFC）接收直接的解剖输入，并且VTT中的单个神经元在VTT中响应各种依赖于上下文的行为状态（Shiotani et et shiotani等）。还发现，使用以MPFC为中心的电路创建了上下文信息（Hyman等，2012）。从这些原因来看，很容易想象的是，从外围嗅球和高级区域中MPFC接收两个输入的VTT是整合感觉和上下文信息的重要领域。因此，为了阐明将感觉信息与上下文纠正行为的神经机制，本研究旨在阐明允许来自高阶区域的外周和上下文信息的感官信息的神经回路，并将其整合到VTT中并导致行为。具体而言，这项研究的目的是阐明，通过结合单个神经元活动记录方法和光遗传学方法，有关行为状态的信息从MPFC传输到VTT，并进一步详细阐明了VTT的响应特征。这将阐明实现上下文行为选择的神经机制，并构建神经电路模型，以从感觉信息中采取适当的行动。

项目成果

匂い弁別行動課題における前扁桃野ニューロンの機能解明

前杏仁核神经元在气味辨别行为任务中的功能阐明

• 发表时间: 2022
• 作者: 福本 慎吾;北村 菜々;江原 健悟;谷隅 勇太;廣川 純也;櫻井 芳雄;木津川 尚史;塩谷 和基;眞部 寛之
• 通讯作者: 眞部 寛之

匂い情報処理過程における前扁桃野の機能

前杏仁核在处理气味信息过程中的功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 福本 慎吾;北村 菜々;江原 健悟;谷隅 勇太;廣川 純也;櫻井 芳雄;木津川 尚史;塩谷 和基;眞部 寛之
• 通讯作者: 眞部 寛之

感覚皮質ニューロンのバラエティ豊かな行動状態表象とその機能

感觉皮层神经元的各种行为状态表征及其功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷隅 勇太;塩谷 和基;大迫 優真;大貫 朋哉;高宮 渉吾;廣川 純也;櫻井 芳雄;眞部 寛之
• 通讯作者: 眞部 寛之

Development of a task to recover visual acuity in mice with grating stimuli

开发通过光栅刺激恢复小鼠视力的任务

• 发表时间: 2022
• 作者: Nana Kitamura;Shingo Fukumoto;Kengo Ehara;Chieko Koike;Takashi Kitsukawa;Kazuki Shiotani
• 通讯作者: Kazuki Shiotani

Inherent information in pupil changes during perceptual information processing process

感知信息处理过程中瞳孔固有信息的变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Kengo Ehara;Shingo Fukumoto;Yuta Tanisumi;Yoshio Sakurai;Takashi Kitsukawa;Kazuki Shiotani;Hiroyuki Manabe
• 通讯作者: Hiroyuki Manabe