Circuitry and behavioral decisions in the mouse olfactory system

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本研究プロジェクトではこれ迄、嗅覚情報が受容された後の価値付け及び情動・行動の出力判断に焦点を当てて研究を行なってきた。その結果、嗅覚情報は本能回路と学習回路の2つの独立した神経回路によって、それぞれ先天的な判断と記憶・経験に基く判断が独立して下される事が明らかとなった。本能判断に関しては、一次投射を介して嗅球上の機能ドメインに仕分けられた匂いのシグナルが、直接扁桃体の価値付け領野に配信される事で匂いの質感が判断され、それによって誘導される神経調節物質 (neuro-modulators) によって情感が決まり、出力行動が発動されるという、匂い情報の入力から出力迄の大筋が見えてきた。一方、記憶に基く学習判断に関しては、嗅球上に糸球体の発火パターンとして展開される匂い地図 (odor map) が梨状皮質で識別され、それをいはばQRコードとして、以前その匂いに連関していた情景シーンが呼び起こされる事が明らかになってきた。この記憶経験に基く判断では、その匂いが前回好ましいものであったか、忌避すべきものであったかによって、以前と同じ価値付け回路が活性化され、情動・行動の出力判断の下される事が見えてきた。当グループでは更に、上記2つの判断の間を埋める第3のストラテジーとして、匂い入力依存的に生じる臨界期における刷り込みについて解析してきた。これは新生仔期に入力した匂い情報によって、その匂いの先天的な質感が誘引的に変更される神経活動依存的な回路修飾で、当グループではこれが嗅球内の糸球体で生じるシナプス強化によるものである事を明らかにし、そのシグナル分子と価値付けに関わる分子の同定を行なった。本研究では、大体の枠組みの見えてきた上記3つのプロセスに関して、更にその分子基盤を固めるべく実験を行っている。