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その匂いに価値はあるか?

2025年9月21日 - By takekida

Distinct circuit motifs evaluate opposing innate values of odors、Makoto Someya¹ ∙ Ka-Yuet Liu^1,2,3,4 ∙ Kazumi Ohta¹ ∙ Hokto Kazama、Cell、September 17,

生き物は生存本能として嗅覚が鋭いというのを以前読みました↓がその匂いを判断はどのように行われているのかを研究した内容。ざっくりは良い匂い、悪い匂いを判断する感覚が2つあってそれぞれが別に働いて総合的に判断されるとのこと。これはあまり快適ではないけど刺激的で気になってしまう匂いとか臭いのがわかっているけど嗅いでしまう習性とかにもつながってくるのかも。今回の研究ではショウジョウバエを使い、カルシウムイメージング法、コネクトームを活用したシミュレーション、および仮想空間での行動解析を組み合わせて、側角と呼ばれる高次嗅覚中枢において生得的な匂いの価値が計算され、快・不快の価値情報が異なる回路構造によって生成されるというメカニズム解明がなされています。　ショウジョウバエと哺乳類は意外にも嗅覚回路が類似性があるそうでこれまた知らなかった事実でした。　嗅覚に対する反応というのは既存のAIでは持ちえないのですがメカニズムがわかれば人工的なにおいによる快/不快の再現というのが可能になってくるのかもしれません。

主要な発見点

価値の符号化: 側角（LH）には、快い匂い（食べ物など）と不快な匂い（捕食者など）をそれぞれ符号化する、異なる神経細胞のグループが存在します。これらの神経細胞は空間的に分離して配置されています。
回路構造の違い: 不快な匂いを処理する回路は、求心性の興奮性入力によって表現が生まれるのに対し、快い匂いを処理する回路には、追加的な局所抑制が存在します。この局所抑制は、快い匂いに対する反応を調整する役割を果たします。この非対称な回路構造は、反対の価値を符号化するために重要であるとされています。
フェロモンと匂い: フェロモンは、単一の経路（ラベル付き線）で処理されるのではなく、快い匂いと共通の神経細胞によって表現されていることが分かりました。これは、脳の限られたニューロン数で、より多くの情報を符号化するために有利であると考えられています。
学習の役割: 連合学習に関わるキノコ体（MB）からの入力は、側角（LH）の匂いに対する生得的価値の表現にほとんど影響を与えないことが示唆されています。