感覚入力から摂食行動に至る神経回路機構の解明～嗅覚系をモデルにして～

阐明从感觉输入到进食行为的神经回路机制 - 以嗅觉系统为模型 -

基本信息

批准号：
18J21358
负责人：
塩谷和基
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

匂いを手掛かり刺激とした2種類の学習行動課題（餌報酬を用いるeating/no-eating学習行動課題、水報酬を用いるGo/No-Go学習行動課題）を遂行しているマウスからわずか0.15立方ミリと非常に小さな領域であるTenia Tecta (TT) ニューロンの活動の記録を行った。TTニューロンが匂いを手掛かりとした目標指向的行動においてどのような発火パターンを示すのかについて詳細に解析した。その結果、TTニューロンの活動は、匂いの違いよりも、課題中の行動状態で大きく変化した。また、個々のニューロンは特定の行動状態に特異的に応答しており、そのようなニューロンを多数集め活動を並べてみると、課題中の行動状態の全てをカバーするように応答していることが分かった。つまり、謎の微小領域であったTTが、単に匂いの情報処理だけでなく、匂いに基づく多様な行動状態をコードしているという新たな事実を発見した。これらは、TTニューロンが単に嗅球のボトムアップからの匂い情報をコードしているだけではなく、内側前頭前野(medial prefrontal cortex, mPFC) などからのトップダウンの入力を受けることが示唆される。この成果を論文にまとめ、国際誌に掲載した。さらに、光遺伝学を用いて、匂いで惹起される摂食行動に対するTTの関与や、mPFCからTTへの入力の役割をさらに検証し、詳細に解析を行うことで、TTを含む嗅皮質回路とmPFCを中心とした摂食モチベーション回路間での情報処理を明らかにし、感覚入力が摂食行動のトリガーを引く神経回路メカニズムに迫ることができる。

我们记录了Tenia Tecta（TT）神经元的活动，这是一个很小的区域，只有0.15立方毫米，从执行两种类型的学习行为任务的小鼠（使用食物奖励和不使用水的学习行为任务进行饮食/无食学习行为任务），使用水回报）。我们已经详细分析了TT神经元如何使用气味显示目标定向行为的触发模式。结果，在任务过程中，TT神经元的活性在行为状态下发生了显着变化，而不是气味的差异。此外，单个神经元特别对特定的行为状态做出了反应，当汇总大量此类神经元和安排活动时，发现他们以涵盖任务中所有行为状态的方式做出了反应。换句话说，我们发现了一个新事实，即TT是一个神秘的小区域，不仅是对气味的信息处理，而且还基于气味来编码各种行为状态。这些表明，TT神经元不仅编码嗅球的自下而上的气味信息，而且还从内侧前额叶皮层（MPFC）中获得自上而下的输入。该结果已将其编译成论文并发表在国际杂志上。 Furthermore, by using optogenetics, we further verify the involvement of TT in the feeding behavior induced by odors and the role of input from mPFC to TT, and conduct detailed analysis, we can clarify information processing between the olfactory cortical circuit containing TT and the feeding motivation circuit centered on mPFC, and we can get a closer look at the neural circuit mechanisms in which sensory input triggers feeding 行为。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

嗅皮質亜領域ごとに異なる、匂い－行動シーン応答

气味行为场景反应因嗅觉皮层分区而异

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanisumi,Y.;Shiotani;K.;Osako;Y.;Ohnuki;T.;Takamiya;S.;Hirokawa;J.;Sakurai;Y. and Manabe;H.;門之園哲哉;塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之;門之園哲哉;門之園哲哉;谷隅勇太・塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
通讯作者：
谷隅勇太・塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之

マウスの風味評価行動課題の確立

小鼠风味评价行为任务的建立

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fumikazu Morimura;Rajnish Tiwari;& Stephan Buse;Riyo Kadota,;Mayumi Fukunaga;塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
通讯作者：
塩谷和基・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之

風味弁別に内側前頭前野が重要な役割を果たす

内侧前额叶皮层在味道辨别中发挥重要作用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanisumi,Y.;Shiotani;K.;Osako;Y.;Ohnuki;T.;Takamiya;S.;Hirokawa;J.;Sakurai;Y. and Manabe;H.;門之園哲哉;塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之
通讯作者：
塩谷和基・谷隅勇太・廣川純也・櫻井芳雄・眞部寛之

Tuning of ventral tenia tecta neurons of the olfactory cortex to distinct scenes of feeding behavior

嗅觉皮层腹侧顶盖神经元的调节以适应不同的进食行为场景

DOI：
10.1101/455089
发表时间：
2018
期刊：
bioRxiv (preprint)
影响因子：
0
作者：
Kazuki Shiotani;Hiroyuki Manabe;Yuta Tanisumi;Koshi Murata;Junya Hirokawa;Yoshio Sakurai;Kensaku Mori
通讯作者：
Kensaku Mori

Contribution of non-sensory neurons in visual cortical areas to visually guided decisions in the rat