吉原良浩, Ph.D.

システム分子行動学研究チーム　チームディレクター
yoshihiro.yoshihara@riken.jp

研究内容

嗅覚
嗅覚系は物体から発せされる匂い分子を受容し、その情報を鼻から脳へと伝え、匂いのイメージを脳内に創造する神経システムであり、食べ物の探索、危険の感知、繁殖のためのパートナーの認識など、生命活動に重要な役割を果たしています。また嗅覚系は「快・不快」あるいは「好き・嫌い」と表現される情動、さらには「記憶」と密接に関連した感覚システムでもあります。私たちは、神経行動学・遺伝学・発生工学・神経解剖学・神経活動イメージングなど多様な実験手法を駆使できるモデル脊椎動物としてのゼブラフィッシュの利点を最大限に活用し、匂い入力から行動出力へと至る嗅覚神経回路メカニズムの解明へ向けての統合的研究を行っています。

前障
意識はどのようにして生じるのか、この謎に対してDNA二重らせん構造の発見者であるフランシス・クリック博士は、彼の生涯最後の論文で「前障が意識の神経基盤である」という興味深い仮説を提唱しました。しかしながら前障は、哺乳類の大脳皮質深部にある薄いシート状の脳領域であり、古典的な解剖学・薬理学・生理学的手法では解析することが困難であったため、その機能はこれまで未解明でした。私たちは最新の神経回路遺伝学的手法を駆使することにより、前障が大脳皮質のニューロンを同期的かつ広汎に静止させることによって、脳の徐波活動を制御することを発見しました。現在、この知見を基にして、記憶の固定化・注意の割り当て・意識の生成など、高次脳機能における前障の役割の解明へ向けて研究を進めています。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

生物学

キーワード

嗅覚
神経回路
行動
意識
前障

主要論文

Masuda M, Ihara S, Mori N, Koide T, Miyasaka N, Wakisaka N, Yoshikawa K, Watanabe H, Touhara K, Yoshihara Y:
“Identification of olfactory alarm substances in zebrafish”
Current Biology 34, 1377-1389 (2024).
10.1016/j.cub.2024.02.003
Narikiyo K, Mizuguchi R, Ajima A, Shiozaki M, Hamanaka H, Johansen JP, Mori K, Yoshihara Y.
"The claustrum coordinates cortical slow-wave activity"
Nature Neuroscience 23, 741-753 (2020).
10.1038/s41593-020-0625-7
Koide T, Yabuki Y, Yoshihara Y:
"Terminal nerve GnRH3 neurons mediate slow avoidance of carbon dioxide in larval zebrafish"
Cell Reports 22, 1115-1123 (2018).
10.1016/j.celrep.2018.01.019
Wakisaka N, Miyasaka N, Koide T, Masuda M, Hiraki-Kajiyama T, Yoshihara Y:
"An adenosine receptor for olfaction in fish"
Current Biology 27, 1437-1447 (2017).
10.1016/j.cub.2017.04.014
Yabuki Y, Koide T, Miyasaka N, Wakisaka N, Masuda M, Ohkura M, Nakai J, Tsuge K, Tsuchiya S, Sugimoto Y, Yoshihara Y:
"Olfactory receptor for prostaglandin F2α mediates male fish courtship behavior"
Nature Neuroscience 19, 897-904 (2016).
10.1038/nn.4314
Miyasaka N, Arganda-Carreras I, Wakisaka N, Masuda M, Sümbül U, Seung HS, Yoshihara Y:
"Olfactory projectome in the zebrafish forebrain revealed by genetic single-neuron labeling"
Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms4639 (2014).
10.1038/ncomms4639
Kaneko-Goto T, Sato Y, Katada S, Kinameri E, Yoshihara S, Nishiyori A, Kimura M, Fujita H, Touhara K, Reed RR, Yoshihara Y:
"Goofy coordinates the acuity of olfactory signaling"
Journal of Neuroscience, 33, 12987-12996 (2013).
10.1523/JNEUROSCI.4948-12.2013
Mizuguchi R, Naritsuka H, Mori K, Mao CA, Klein WH, Yoshihara Y:
"Tbr2 deficiency in mitral and tufted cells disrupt excitatory-inhibitory balance of neural circuitry in the mouse olfactory bulb"
Journal of Neuroscience, 32, 8831-8844 (2012).
10.1523/JNEUROSCI.5746-11.2012
Koide T, Miyasaka N, Morimoto K, Asakawa A, Urasaki A, Kawakami K, Yoshihara Y:
"Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish"
Proceedings of National Academy of Science USA, 106, 9884-9889 (2009).
10.1073/pnas.0900470106
Kaneko-Goto T, Yoshihara S, Miyazaki H, Yoshihara Y:
"BIG-2 mediates olfactory axon convergence to target glomeruli"
Neuron, 57, 834-846 (2008).
10.1016/j.neuron.2008.01.023