Circuitry and behavioral decisions in the mouse olfactory system

小鼠嗅觉系统的电路和行为决定

• 批准号: 22H00433
• 负责人: 坂野 仁
• 金额: $ 27.46万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00433/
• 关键词: 匂い情報処理; 嗅球; 匂い地図; 扁桃体; 価値付け領野; 情動・行動判断; 本能回路; 学習回路; 臨界期; 刷り込み; 匂い地図扁桃体; 刷り込みと臨界期

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。

This study focuses on the evaluation of the impact of information on the environment and on the evaluation of activities. The results, olfactory information, instinctive circuits, learning circuits, and independent mental circuits are all independent of one another. Intuitive judgment is related to primary projection, functional judgment, sensory judgment, direct tonsillar evaluation, territorial distribution, sensory judgment, sensory induction, neuro-modulators, affective decision, behavioral development, input of information, output, and large muscle. One side, memory base learning judgment related to the olfactory bulb on the end of the ball fire from the middle of the ground (odor map) to pyriform cortex recognition, and other parts of the QR code from the past, and related to the middle of the scene from the beginning of the event. This memory is based on the judgment of the previous loop, the avoidance loop, the previous loop, the activation loop, the action loop, and the output loop. When the group is changed, the judgment period is recorded in the second part, the third part is changed, and the critical period of the force dependence is changed. This is the first time that the brain has been involved in the development of sensory information, sensory information and sensory information. In this study, the molecular structure of the three molecules was studied.

项目成果

福井大学研究者総覧

福井大学研究员名单

嗅覚研究から見える脳のしくみ

通过嗅觉研究大脑如何工作

• 发表时间: 2023
• 期刊: 科学 第1～4回
• 作者: 森 憲作;坂野 仁
• 通讯作者: 坂野 仁

Processing of Odor Information During the Respiratory Cycle in Mice.

• DOI: 10.3389/fncir.2022.861800
• 发表时间: 2022
• 期刊: FRONTIERS IN NEURAL CIRCUITS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Mori, Kensaku;Sakano, Hitoshi
• 通讯作者: Sakano, Hitoshi

ペンシルべニア州立大学/スタンフォード大学/カリフォルニア大学バークレー校(米国)

宾夕法尼亚州立大学/斯坦福大学/加州大学伯克利分校（美国）

Olfactory perception during the respiratory cycle in mice

小鼠呼吸周期中的嗅觉感知

• 发表时间: 2023
• 作者: Tomoaki Kajiwara;Yoshihiro Yoshitake;Megumi Iwano;Shogo Kawamura;Yukiko Yasui;Shohei Yamaoka;Takayuki Kohchi;金 宥利,後藤 昂宏,川口 大地,後藤 由季子;Hitoshi Sakano
• 通讯作者: Hitoshi Sakano