嗅皮質に入力するトップダウン情報の伝達機構とその機能的意義の解明

プログラム

医学系研究助成　精神・神経・脳領域

所属機関

同志社大学

所属部署

脳科学研究科　システム脳科学分野　神経回路情報伝達機構部門

キーワード

嗅皮質　トップダウン入力　電気生理　風味

研究結果の概要

　嗅皮質は高次野から豊富なトップダウン入力を受ける。内側前頭前野（mPFC）から腹側テニアテクタ（vTT）へのトップダウン情報を抑制すると、匂いと報酬を連合する学習能力が減弱することが分かった。よってmPFCからvTTへのトップダウン入力は匂い学習に寄与することが分かった。
　また、トップダウン入力でもたらされる情報を明らかにするため、音と報酬または無報酬を連合する学習を行いその際のvTTの活動を記録した。その結果、vTTにおいて音と報酬/無報酬の文脈においても活動する神経細胞を発見した。すなわち、vTTにはモダリティを超えたトップダウン情報が入力することが分かった。
　風味の神経回路機構を明らかにするため、マウスを用いた風味評価課題を構築した。そして、マウスにも風味知覚能力があること、またヒトと同様に、風味は主に嗅覚が担っていることを明らかにした（Shiotani et al. 2024）。また、前頭葉に風味知覚ニューロンを発見した。これらの成果は、風味の神経回路機構解明に寄与するとともに、前頭野から嗅皮質へ入力するトップダウン情報を解明するためのよいモデルになると期待している。

公表論文

An intra-oral flavor detection task in freely moving mice.
iScience
108924, 2024