Elucidation of the neural mechanisms underlying palatability of water

阐明水适口性的神经机制

基本信息

批准号：
22KJ2602
负责人：
山田優
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2602/
关键词：
飲水味覚中枢オプトジェネティクス

项目摘要

体内の総水分量を一定に保つことは体液恒常性の維持に重要である。しかし、老廃物の尿中排泄、体温調節により水は体外に排出されるため、自発的に水を摂取しなければならない。脱水状態では、口渇感が増すとともに、感知した水をよりおいしく感じるため、飲水行動が強く促進される。近年、飲水行動の障害による脱水症に陥る高齢者が増加しており、公衆衛生上の問題となっている。しかし、飲水行動の中核である、『水を感知して摂取を駆動する脳内メカニズム』は未だ不明である。申請者は予備実験の結果より、脳内の味覚領域に飲水に応答して活性化するニューロンを見出した。そこで本研究では、標的の脳内領域において水味の情報伝達を担うニューロンを同定し、水のおいしさを作る神経回路の解明を目指す。本年度は、標的の脳領域における水味応答を確認した。標的の脳領域において内視鏡レンズを用いた脳深部 vivo イメージングを行い、口腔を介した水刺激に対する応答をリアルタイムで観察した。また、同時に物理刺激、浸透圧刺激や味覚刺激に対する応答を記録し、水応答ニューロンの応答様式を詳細に解析するとともに、水に対する応答特異性を確認した。さらに、標的の脳領域の水の嗜好性形成への寄与を検証するため、光遺伝学ツールを用いて神経活動の介入操作をおこない、水に対する嗜好性の変化を調べた。飲水と同期して標的の脳領域の神経活動を抑制し、水の舐め回数から嗜好性を評価した。

保持体内的总水量对于维持液体稳态很重要。但是，由于废物的尿液排泄和温度调节，水从人体中排出，因此必须自发消耗水。当脱水时，干口会增加，检测到的水的味道更加多，这强烈促进了饮酒行为。近年来，饮酒行为受损引起的脱水的老年人数量增加了，并且已成为一个公共卫生问题。但是，饮用水行为的核心，“感觉水和驱动摄入量的火车机制”仍然未知。根据初步实验的结果，申请人发现神经元在大脑的味觉区域被激活，以响应饮用水。因此，在这项研究中，我们将确定负责在目标大脑区域传输水口味信息的神经元，并旨在阐明产生水的美味的神经回路。今年，我们证实了目标大脑区域的水状反应。使用靶脑区域中使用内镜镜头进行深脑体内成像，并实时观察到通过口腔刺激水的反应。此外，同时记录对物理，渗透和味觉刺激的反应，并详细分析了水反应性神经元的反应模式，并确认了对水的反应特异性。此外，为了验证目标脑区域中水口的形成的贡献，我们使用光遗传学工具来介入神经活动以检查水可口的变化。与饮用水同步，抑制了目标大脑区域的神经活动，并根据水的次数评估偏好。