マウス嗅結節-腹側淡蒼球経路の機能マッピングで探る快不快情動形成の神経メカニズム

通过小鼠嗅结节-腹侧苍白球通路的功能图谱探索愉快和不愉快情绪形成的神经机制

• 批准号: 17KK0190
• 负责人: 村田 航志
• 金额: $ 9.9万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17KK0190/
• 关键词: 神経科学; 嗅結節; 腹側淡蒼球; 脳内報酬系; 腹側線条体; 情動

食べ物の香りや風味はおいしさをつくるが、腐敗物の臭いは不快感をつくる。また、納豆のような発酵食品の匂いは、食経験の有無によって好き嫌いがわかれる。嗅覚によって形成される快不快情動は動物に適応的な行動を促し、また過去の経験は匂いへの情動形成に適応的に影響する。嗅結節は嗅覚入力を受ける腹側線条体領域であり、主要な軸索投射先は腹側淡蒼球である。本研究課題では、嗅結節および腹側淡蒼球の神経回路構造と快不快情動の形成への関与を明らかにする。2022年度は2021年度に引き続きCovid-19の影響によりミシガン大学アナーバー校Berridge研究室への渡航が中止となった。そこで2022年度はマウス・ラットの超音波発声（ultrasonic vocalization, USV）を指標とした情動測定システムを用いてラットの快情動の定量的かつ客観的な評価を試みた。ラットが嗜好性食品（チョコレート）を摂食する状況下で特有に生じるshort 50kHz帯USV発声を観察した。このチョコレート摂食時のUSVを分類・検出する機械学習モデル（ロジスティック回帰）が作成できた。また、オピオイド受容体拮抗薬の全身投与により、チョコレートの摂食量ならびにshort 50kHz 帯USVが減少した。オピオイドがチョコレート摂食行動とshort 50kHz 帯USV発声に関わることが示唆された。今後はチョコレート摂食時のshort 50kHz 帯USVを情動指標ととらえ、嗅結節および腹側淡蒼球の薬理学・光遺伝学実験と組み合わせて快不快情動の形成の神経機構を探る。

食物的香气和味道使人美味，但腐烂食物的气味却让我们感到不舒服。此外，人们可能喜欢或不喜欢纳豆等发酵食品的气味，这取决于他们是否有吃过纳豆的经验。嗅觉形成的愉悦和不悦情绪促使动物做出适应性行为，而过去的经历适应性地影响着对气味的情绪的形成。嗅结节是接收嗅觉输入的腹侧纹状体区域，其主要轴突投射目的地是腹侧苍白球。在这个研究项目中，我们将阐明嗅结节和腹侧苍白球的神经回路结构及其参与愉快和不愉快情绪形成的过程。与 2021 年一样，2022 年前往密歇根大学安娜堡分校贝里奇实验室的旅行因 Covid-19 的影响而被取消。因此，在2022年，我们尝试使用以小鼠和大鼠的超声发声（USV）为指标的情绪测量系统来定量、客观地评估大鼠的愉悦情绪。我们观察到，当老鼠摄入优先食物（巧克力）时，会出现独特的 50kHz USV 发声。我们能够创建一个机器学习模型（逻辑回归）来对巧克力摄入过程中的 USV 进行分类和检测。全身给予阿片受体拮抗剂也减少了巧克力摄入量和短 50kHz USV。有人认为，阿片类药物与巧克力食用行为和短 50kHz 频段 USV 发声有关。未来，我们将利用巧克力摄入过程中的50kHz短频带USV作为情绪指标，并将其与嗅结节和腹侧苍白球的药理和光遗传学实验相结合，探索愉快和不愉快情绪形成的神经机制。

项目成果

アレルギー性鼻炎モデルマウスにおける嗅覚障害の評価

变应性鼻炎模型小鼠嗅觉功能障碍的评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 前川文子;村田航志;加藤幸宜;加藤永一;領家崇;酒井涼;高林哲司;黒田一樹;藤枝重治;深澤有吾
• 通讯作者: 深澤有吾

ラット超音波発声によるおいしさ反応測定の試み

尝试使用大鼠超声波发声测量适口性反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 池戸優希;村田航志;領家崇;塩谷和基;眞部寛之;黒田一樹;吉村仁志;深澤有吾
• 通讯作者: 深澤有吾

プロダイノルフィンおよびプレプロエンケファリンを発現するマウス嗅結節ニューロンの細胞種の同定

表达强啡肽原和前脑啡肽原的小鼠嗅结节神经元细胞类型的鉴定

• 发表时间: 2021
• 作者: 村田 航志;黒田 一樹;深澤 有吾
• 通讯作者: 深澤 有吾

感覚運動障害を呈する新規内包出血モデルラットの確立と病態解析

新型感觉运动障碍包膜出血大鼠模型的建立及病理分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 酒井 涼; 村田航志; 黒田一樹; 領家 崇; 深澤有吾
• 通讯作者: 深澤有吾

GABAergic neurons in the olfactory cortex projecting to the lateral hypothalamus in mice

小鼠嗅觉皮层中的 GABA 能神经元投射到下丘脑外侧

• DOI: 10.1038/s41598-019-43580-1
• 发表时间: 2019
• 作者: Murata K; Kinoshita T; Fukazawa Y; Kobayashi K; Kobayashi K; Miyamichi K; Okuno H; Bito H; Sakurai Y; Yamaguchi M; Mori K; Manabe H
• 通讯作者: Manabe H