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。

A であるventral tenia tecta(vTT)と う亜 う亜 domain が higher-order domain であるmedial prefrontal frontal in the private <s:1> う亜 れまでに れまでに olfactory cortex is affected The cortex (mPFC) か ら anatomy な direct を into force with け て い る こ と, ま た vTT の a 々 の god に 経 cell が, context dependent し た others 々 な action state に し seaborne て 応 answer す る こ と を Ming ら か に し た (Shiotani et al., 2020). ま た こ れ ま で に, mPFC を center と し た loop で context information が as 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, peripheral の olfactory bulb, olfactory bulbs) か ら の と high time domain into force の mPFC か ら の の into force that struck party を by け る vTT は, feeling 覚 intelligence と context information integration を す る important な field で あ る こ と が に easily imagine で き る. そ こ で は, this study context に 応 じ て 覚 intelligence を positive し い action に knot び つ け る god 経 メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る た め に, peripheral か ら の feeling 覚 intelligence と high time domain か ら の context information が vTT で integration さ れ action に つ な が る た め の god 経 loop を interpret す る こ と を め ざ す. Specific に は, 単 ニ ュ ー ロ ン activity recording と light but 伝 learn technique を group み close わ せ る こ と で, mPFC か ら vTT へ action state の intelligence が 伝 da さ れ る こ と を Ming ら か に し, さ ら に そ の interstate の vTT の 応 a feature を に explain in detail す る こ と を purpose と す る. こ れ に よ り, context に along っ た action sentaku を be presently す る god 経 メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し, feeling 覚 intelligence か ら appropriate な を take action る た め の god 経 loop モ デ ル を build す る.

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

Auditory Cortex Neurons Show Task-Related and Learning-Dependent Selectivity toward Sensory Input and Reward during the Learning Process of an Associative Memory Task

在联想记忆任务的学习过程中，听觉皮层神经元对感觉输入和奖励表现出与任务相关和学习依赖的选择性

• DOI: 10.1523/eneuro.0046-22.2022
• 发表时间: 2022
• 期刊: eneuro
• 影响因子: 3.4
• 作者: Takamiya Shogo;Shiotani Kazuki;Ohnuki Tomoya;Osako Yuma;Tanisumi Yuta;Yuki Shoko;Manabe Hiroyuki;Hirokawa Junya;Sakurai Yoshio
• 通讯作者: Sakurai Yoshio