忌避行動を引きおこす匂いを用いた嗅覚系における情動形成機構の解明

利用诱发回避行为的气味阐明嗅觉系统中的情绪形成机制

基本信息

批准号：
04J11691
负责人：
五十嵐啓
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11691/
关键词：
神経科学嗅覚系生理学情動

项目摘要

本研究は動物の忌避行動が外界からの刺激によって引きおこされるメカニズムを、嗅覚系をモデルシステムとして解き明かすことを目的としている。申請者は本年度、嗅皮質の機能地図の解析を行うべく、におい刺激によって生じる嗅皮質の応答を記録する系を構築した。これまで嗅球で用いられていた内在性信号の光学測定法を嗅皮質において用いたところ、応答は微弱なものであった。これを改善するため、サル側頭葉で用いられている光学測定法の技術を応用した。各種の改良を行った結果、内在性信号の光学測定法を用いて、さまざまなにおいに対する応答を記録することに成功した。マウスが忌避行動をとることが知られている匂いを刺激として用いると、梨状皮質の特定の領域が応答を示した。一方、食物のニオイで刺激を行うと、異なる領域が活性化された。以上の結果から、梨状皮質のうちの異なる領域が異なる機能を持つことが示唆された。現在申請者は刺激パネルを拡大して、特定の領域がどの範囲のニオイに対して応答するのかを決定するべく、実験を行っている。また、内在性信号の光学測定法は0.1%未満の小さいシグナル強度しか得られないが、近年神経活動をモニターすることのできる変異タンパク質が作られており、このタンパク質を用いると5-10%のシグナル強度が得られることが知られている。申請者はこの方法を用いて嗅皮質のニオイ応答を記録する系の構築も行っている。以上の結果は申請者の今後の研究課題で継続する予定である。

本研究的目的是利用嗅觉系统作为模型系统，阐明外界刺激引发动物回避行为的机制。今年，为了分析嗅觉皮层的功能图谱，申请人构建了一个系统来记录气味刺激引起的嗅觉皮层的反应。当我们使用嗅球内源性信号的光学测量方法时，在嗅觉皮层中，反应很弱。为了改善这一点，我们应用了猴子颞叶的光学测量技术。经过各种改进，我们成功地利用内源信号的光学测量记录了对各种气味的反应。当使用已知会引起小鼠厌恶行为的气味作为刺激时，梨状皮层的特定区域会做出反应。另一方面，食物气味的刺激会激活不同的区域。这些结果表明梨状皮层的不同区域具有不同的功能。作者目前正在进行实验以扩大刺激面板并确定某些区域对何种范围的气味做出反应。另外，光学测量内源信号只能获得小于0.1%的小信号强度，但近年来已经创建了可以监测神经活动的突变蛋白，利用这种蛋白，可以得到5-10%的信号强度。已知可以得到信号强度。申请人还正在构建一个系统，使用这种方法记录嗅觉皮层的气味反应。上述成果将在申请人今后的研究项目中得到延续。