コップに水が入っていく画像

Fullness:the quality or state of being full

我々ヒトを含めた生物は、刻々と変化する内的状態(身体、生理、精神状況など)、環境や刺激に適応することによって生存しています。

そして、この適応の根源にあるのは、Fullnessであると考えています。「Fullness」、欲求と言い換えても良いかもしれません。例えば「睡眠欲」。眠らずに起きていれば、睡眠欲は高まります。イメージとしてはコップ。睡眠とラベルされたコップがあるとすれば、その中を満たしているものがなくなれば、そのコップを満たそうとします。

もちろんコップは比喩ですが、生物は、生存欲求とラベルされた大きなコップの中に、大小様々なコップをもっていて、必要に応じてそのコップを満たそうとします。行動や生理反応を通じて。これらのコップは独立して存在するのではなく、それぞれが影響し合い、大きさやそれを満たす液量を決めています。

私達は、こうしたコップが満たされるメカニズム、つまり、様々な生命活動の根源であるFullnessの正体やそのメカニズムを、中枢神経系を中心として明らかにしたいと考えています。

研究内容

食欲不振の神経メカニズムの解明

食べること、食欲の神経メカニズムに関しては、分子から神経回路レベルまで、詳細な研究が行われてきています。一方、食欲が低下した状態である食欲不振に関しては、その神経メカニズムはほとんど明らかにされていません。そこで私達は、食欲不振の神経メカニズムを分子レベルから神経回路レベルまで、包括的に理解することを目的として研究を行っています。

そのために、分子レベルの理解においては、神経活動のON-OFFの遷移を脳全体で可視化することができる技術を基盤とし、食欲不振の前後における遺伝子発現の変化を高い時空間解像度で明らかにしようとしています。

神経回路レベルの理解においては、脳−臓器連関および心身の状態をモニターする脳領域に着目し、これらの脳領域で内臓不調に関わる情報処理を行う神経細胞を特異的に標識・操作し、内臓不調によって引き起こされる食欲不振の神経回路の解明に挑んでいます。

食後の眠気に関与する脳−臓器連関の情報伝達機構の解明

睡眠研究に関しては、食が睡眠に及ぼす影響に着目した研究を行っています。食後の眠気は頻繁に経験することですが、そのメカニズムは明らかにされていません。そこで私達は、食後の眠気の神経メカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っています。

味覚の脳内情報処理システムの理解
research.jpg

舌の味蕾で受容された味覚情報は、脳幹、視床、大脳皮質および大脳辺縁系からなる基本的な脳内味覚伝導路によって伝達、処理されます。味覚の情報処理システムは可変的であり、こころの状態、からだの状態(生理状態など)、年齢、病気などの内的要因や、生活環境、文化などの外的要因によって変化します。

しかし、こうした味覚の変化が、味覚の情報処理システムを構成する「識別」、「認知」、「価値判断」、「想起」のうち、どのレベルのどのような(神経回路、神経活動、遺伝子発現など)変化に起因するのか、その詳細は明らかにされていません。私達は、味覚の脳内情報処理システムの変化のメカニズムを理解するような研究を行っています。

メンバー

客員教授
Qinghua Liu.jpg
Qinghua Liu
准教授
Katsuyasu Sakurai.jpg
櫻井 勝康
スタッフ
Yuka Terakoshi.jpg
寺越 祐⾹
Akiko Sato.jpg
佐藤 明⼦
博⼠課程
Ai Miyasaka.jpg
宮坂 藍
Ryo Hara.jpg
原 遼

研究業績

  • 1. Okamura H, Yasugaki S, Suzuki-Abe H, Arai Y, Sakurai K, Yanagisawa M, Takizawa H, Hayashi Y. Long-Term Effects of Repeated Social Defeat Stress on Brain Activity during Social Interaction in BALB/c Mice. eNeuro. 9(3):ENEURO.0068-22, 2022
  • 2. Hasegawa E, Miyasaka A, Sakurai K, Cherasse Y, Li Y, Sakurai T. Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice. Science.375(6584):994-1000, 2022
  • 3. Liu C, Lee CY, Asher G, Cao L, Terakoshi Y, Cao P, Kobayakawa R, Kobayakawa K, Sakurai K* and Liu Q* (* Corresponding author). Posterior subthalamic nucleus (PSTh) mediates innate fear-associated hypothermia in mice. Nat Commun. 12, 2648, 2021
  • 4. Luo T, Ma J, Wang Z*, Terakoshi Y, Lee CY, Asher G, Cao L, Chen Z, Sakurai K* and Liu Q* (* Corresponding author). Hyper-activation of mPFC underlies specific traumatic stress-induced sleep-wake EEG disturbances. Front Neurosci. 14:883, 2020
  • 5. Hua T, Chen B, Lu D, Sakurai K, Zhao S, Han BX, Kim J, Yin L, Chen Y, Lu J, Wang F. General anesthetics activate a potent central pain-suppression circuit in the amygdala. Nat Neurosci. 23(7):854-868, 2020
  • 6. Takahashi TM, Sunagawa GA, Soya S, Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A, Sakimura K, Takahashi M, Sakurai T. A discrete neuronal circuit induces a hibernation-like state in rodents. Nature. 583(7814), 109-114, 2020
  • 7. Tschida K, Michael V, Takatoh J, Han BX, Zhao S, Sakurai K, Mooney R, Wang F. A Specialized Neural Circuit Gates Social Vocalizations in the Mouse. Neuron. 103(3), 459-472, 2019
  • 8. Wang Y, Cao L, Lee CY, Matsuo T, Wu K, Asher G, Tang L, Saitoh T, Russell J, Klewe-Nebenius D, Wang L, Soya S, Hasegawa E, Chérasse Y, Zhou J, Li Y, Wang T, Zhan X, Miyoshi C, Irukayama Y, Cao J, Meeks JP, Gautron L, Wang Z, Sakurai K, Funato H, Sakurai T, Yanagisawa M, Nagase H, Kobayakawa R, Kobayakawa K, Beutler B, Liu Q. Large-scale forward genetics screening identifies TRPA1 as a chemosensor for thiazolines-evoked innate fear/defensive behaviors. Nat Commun. 9(1), 2041, 2018
  • 9. Rodriguez E, Sakurai K, Xu J, Chen Y, Toda K, Zhao S, Han BX, Ryu D, Yin H, Liedtke W, Wang F. A craniofacial-specific monosynaptic circuit enables heightened affective pain. Nat Neurosci.20(12), 1734-1743, 2017
  • 10. Sakurai K, Zhao S, Takatoh J, Rodriguez E, Lu J, Leavitt A, Fu M, Han BX, Wang F. Capturing and manipulating activated neuronal ensembles with CANE delineates a hypothalamic social-fear circuit. Neuron. 92(4), 739-753, 2016
  • 11. Suzuki J, Sakurai K, Yamazaki M, Abe M, Inada H, Sakimura K, Katori Y, Osumi N. Horizontal basal cell-specific deletion of Pax6 impedes recovery of the olfactory neuroepithelium following severe injury. Stem Cells Dev. 24(16), 1923-1933, 2015
  • 12. Sakurai K, Akiyama M, Cai B, Scott A, Han BX, Takatoh J, Sigrist M, Arber S, Wang F. The organization of submodality-specific touch afferent inputs in the vibrissa column. Cell Rep. 5(1), 87-98, 2013
  • 13. Nelson A, Schneider DM, Takatoh J, Sakurai K, Wang F, Mooney R. A circuit for motor cortical modulation of auditory cortical activity. J Neurosci. 33(36), 14342-14353, 2013
  • 14. Wang P, Chen T, Sakurai K, Han BX, He Z, Feng G, Wang F. Intersectional Cre driver lines generated using split-intein mediated split-Cre reconstitution. Sci Rep. 2, 497, 2012
  • 15. Scott A, Hasegawa H, Sakurai K, Yaron A, Cobb J, Wang F. Transcription factor short stature homeobox 2 is required for proper development of tropomyosin-related kinase B-expressing mechanosensory neurons. J Neurosci. 31(18), 6741-67419, 2011
  • 16. Sakurai K, Osumi N. The neurogenesis-controlling factor, Pax6, inhibits proliferation and promotes maturation in murine astrocytes. J Neurosci. 28(18), 4604-4612, 2008
  • 17. Watanabe A, Toyota T, Owada Y, Hayashi T, Iwayama Y, Matsumata Miho, Ishitsuka Y, Nakaya A, Maekawa M, Ohnishi T, Arai R, Sakurai K, Yamada K, Kondo H, Hashimoto K, Osumi N, Yoshikawa T. Fabp7 Maps to a Quantitative Trait Locus for a Schizophrenia Endophenotype. PLoS Biol.
  • 18. Mogi K, Sakurai K, Ichimaru T, Ohkura S, Mori Y, Okamura H. Structure and chemical organization of the accessory olfactory bulb in the goat. Anat Rec. 290(3), 301-310, 2007
  • 19. Matsuyama S, Ohkura S, Sakurai K, Tsukamura H, Maeda K, Okamura H. Activation of melanocortin receptors accelerates the gonadotropin-releasing hormone pulse generator activity in goats. Neurosci Lett. 383(3), 289-294, 2005
  • 20. Matsuyama S, Ohkura S, Ichimaru T, Sakurai K, Tsukamura H, Maeda K, Okamura H. Simultaneous observation of GnRH pulse generator activity and plasma concentration of metabolites and insulin during fasting and subsequent refeeding periods in Shiba goats. J Reprod Dev. 50(6), 697-704, 2004
  • 21. Sakurai K, Ohkura S, Matsuyama S, Katoh K, Obara Y, Okamura H. Body growth and plasma concentrations of metabolites and metabolic hormones during the pubertal period in female Shiba goats. J Reprod Dev. 50(2), 197-205, 2004