Human Vomeronasal Organ Function: A Critical Review of Best and Worst Cases|Human Vomeronasal Organ Function: A Chemical Senses:

Abstract

ヒトの鋤鼻器官(VNO)は、科学文献ではある程度の関心を集め、一般科学文献ではかなりの憶測の対象になっている。 このため、ヒトの鼻甲介の機能については、嘲笑をもって否定されることもあれば、確信をもって主張されることもあった。 このVNOの機能に関する問題は、フェロモンによるコミュニケーションが人間の間に存在するかどうかという別の問題と不必要に結びつけられ、この問題自体が矛盾した定義で泥沼にはまり込んでいる。 このレビューは、ヒトのVNO機能に関する証拠とそれに対する証拠を比較検討し、この問題をフェロモンコミュニケーションの問題から切り離し、最終的に「フェロモン」の実用的な定義を提供する試みである。 ヒトのVNO機能に関する矛盾した証拠を解決するには、さらなる実験的研究が必要であるが、化学的コミュニケーションはヒトの間でも起こっているようである。 しかし、文献に報告されているいくつかの例は、フェロモンによるコミュニケーションの定義として提案されている「種の1つのメンバーが他のメンバーとのコミュニケーションとして、相互利益のために放出する化学物質」を満たしていない。 両生類、爬虫類、哺乳類の多くでは、鼻中隔の基部または口蓋に一対の器官が存在する。 フェロモンコミュニケーションは鋤鼻系の専売特許ではないが、鋤鼻が化学的コミュニケーションに関与している例は数多くある。 雄のマウスやハムスターが雌からの化学感覚刺激にさらされたときの血清黄体形成ホルモンとテストステロンの増加は、鋤鼻の完全性に絶対的に依存しているようです (Coquelin et al., 1984; Pfeiffer and Johnston, 1994)。 雄に曝露されたプレーリーハタネズミの雌の子宮の発育と発情の誘発も無傷のVNOに依存している(Tubbiola and Wysocki, 1997)。 その他、鋤鼻と嗅覚の入力が寄与する行動や生理的反応は数多くあり(Wysocki and Meredith, 1987; Johnston, 1998)、中には嗅覚系が重要であると思われるものもある(下記参照)。 哺乳類以外の種では、例えばヘビでは、フェロモン機能とは考えにくい鋤鼻化学受容が獲物の追跡に利用されることがある(Halpern, 1987)。 哺乳類の鋤鼻系が同様の非社会的コミュニケーション機能を持つかどうかは、まだ十分に調べられていない。 ヒトの場合、成人にVNOが存在するかどうかについては、長い間論争が続いています。 最近の内視鏡的、顕微鏡的観察から、ほとんどの成人に少なくとも片側に器官が存在することが示唆されている。 このレビューでは、その機能を調査しています。

Description: anatomical, developmental and genetic evidence

Structure

他の種のVNOと同様のヒト胚のVNOの存在は議論の余地がない(Boehm and Gasser、1993)。 それは他の種の発達中の鋤鼻感覚神経に類似した双極細胞を含み、また他の種と同様に黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH)産生細胞を生成する(Boehmら、1994;KajerとFischer Hansen、1996)。 これらの著者らは、発生後期に構造がより単純化されることを示した。 後者は後期(19週)にはVNO構造を見つけることができなかったが、他の者たちは少なくとも30週まで単純化されているが明確なVNOが継続して大きくなっていることを示している(Bohm and Gasser, 1993; Smith et al.、1997)。 成人ヒトの鼻中隔にあるVNOと同定される構造についての多くの報告は、それが鼻孔から約2cmの窪み(VNO pit)を介して鼻腔に開口する中隔粘膜の盲端憩室であるという点で一致している。 この構造の位置は胚のVNOの位置と一致しており (Trotier et al., 2000)、大きな血管、海綿状洞、支持軟骨をもたない簡略化された形態である。 この構造は、少なくとも片側で90%以上の被験者が、他の報告では50%以下で報告されている。 Trotierらは最近、VNOピットの内視鏡的外観が様々で、ある検査でははっきり見えるのに、後の検査では見えなくなったり、その逆もあることを示した(Trotierら, 2000)。 したがって、少なくとも1つのVNOピットを持つ個体の実際の割合は、多くの研究で過小評価されている可能性がある。 Trotierらは、中隔手術を受けていない被験者が複数回検査した結果、少なくとも1つのVNOピットの証拠がある人は約92%であるが、中隔手術後は大幅に少なくなると推定している(Trotierら, 2000)。 標準的な中隔手術はVNOを除去する可能性があり、鋤鼻孔の除去による副作用の逸話的報告があるが、体系的な研究はない。 死体または鼻の手術中に摘出された中隔組織の組織学的研究において、数人の著者 (Moran et al., 1991; Johnson et al., 1994; Trotier et al., 2000) は、疑似層状上皮によって四方が覆われ、関連する粘膜下腺を有する盲端管について記述している。 この構造は、成人したヒトの鋤鼻器官の名残である可能性が高いと思われる。 この文脈での器官という言葉の使用は、機能を前提にしたものではありません。 人間の成人の大多数はVNOを持っています。

最悪のケース。 鼻の上皮の憩室があり、それがたまたま予想される鼻孔の位置に驚くほど一貫して位置している。

Microanatomy

ヒトVNOを覆う上皮は、他の種のVNOのそれとは異なり、ヒトの嗅覚または呼吸器の上皮のそれとも異なる(Moranら、1991;Stensaasら、1991)。 器官の内腔に微絨毛の表面を呈する細長い細胞が多数存在するが、そのほとんどは他の種の微絨毛鋤鼻感覚器官(VSN)とは似て非なるものである。

成人ヒト鋤鼻上皮の2つの研究により、他の種やヒト初期胚に見られるVSNに似た双極細胞の存在が報告された。 これらの細胞は神経細胞に特徴的なマーカー物質を含んでいる。 TakamiらとTrotierらは、これらの細胞にニューロン特異的エノラーゼ(NSE)染色を見出した(Takamiら, 1993; Trotierら, 2000)。 両報告から明らかなように、このような細胞の数は少なく、100μm上皮表面あたり約4個(Takamiら、1993)またはそれ以下(Trotierら、2000)である。 また、他のすべての種のVSNに特徴的な嗅覚マーカータンパク質(OMP)染色も見いだせなかった。 成体ヒトVNOのこれらのVSN様細胞が先細りになり、その基底端で軸索を形成していることを示すことができた者はいない。 軸索は上皮内で観察されるが(Stensaas et al., 1991)、上皮細胞との連続性やシナプス接触はない。 軸索束は粘膜下層で報告されているが (Stensaas et al., 1991)、他種の鋤鼻上皮と同様に固有層を貫通する軸索束からは生じないようである。 さらに、少数のヒトVNO細胞がVSNと形態的に類似しているという事実は、他の細胞型における化学感受性を否定するものではない。 ヒト鋤鼻上皮は、他の種のVNOにおける感覚上皮および非感覚上皮のいずれとも、また鼻の「呼吸」上皮とも外観が異なる(Moranら、1991;Stensaasら、1991)。 この細胞の機能は、その形態からすぐにはわからない。 しかし、OMPが存在せず、鋤鼻受容体遺伝子(下記参照)の報告もないことから、このような細胞は他の種で知られているVSNとは全く異なるものである。 ヒトのVNOには感覚神経に似た細胞があるが、これらは他の種のVSNの特徴の多くを示さず、軸索も同定されていない。 (推測)他の細胞の形態や特徴的な染色パターンにその証拠がないにもかかわらず、他の細胞は化学感受性である可能性がある

Worst case: ヒトのVNOは他の種のVSNの特徴を示すニューロンがなく、鋤鼻上皮から離れる明確な軸索を持つ他の細胞もない

意見。 明らかな感覚神経細胞はない。

Putative receptor gene expression

最近の証拠(Dulac and Axel, 1995; Herrada and Dulac, 1997; Matsunami and Buck, 1997; Ryba and Tirrindelli, 1997)により、機能的VNOを有する哺乳類種は化学受容体分子そのものと考えられる「7膜貫通ドメイン」膜蛋白質をコードするとみられる2系列の遺伝子(V1RおよびV2R)を発現することが示唆されている。 これらの遺伝子はVSNで発現し、見かけ上の膜貫通組織は嗅覚受容体遺伝子と似ているが(Buck and Axel, 1991)、DNA配列の多くが異なっている。 これらの遺伝子は「フェロモン受容体推定遺伝子」と名付けられたが、発見当時はフェロモン受容体分子をコードしているかもしれないという証拠は乏しいものであった。 フェロモンの中には、嗅覚系で検出されるものもあり(下記参照)、フェロモン以外の鋤鼻系機能の可能性は(ヘビと同様)調べられていないのである。 最近、Leinders-ZufallらはマウスのVSNにおいて、その種でフェロモンと報告されている物質に対する生理的反応を示した(Leinders-Zufallら、2000)。 反応するニューロンは鋤鼻上皮の先端部にあり、ほとんどのニューロンは推定鋤鼻受容体遺伝子のV1Rクラスのメンバーを発現しているようであった。 これは、この遺伝子ファミリーのいくつかのメンバーがフェロモン受容体である可能性を示す、これまでで最高の証拠である。 このニューロンは、昆虫のフェロモン受容体ニューロンに期待される特徴である、極めて感受性が高く、高い選択性を有していた。 VSNの尿に対する電気的反応(Holy et al., 2000)はいくつかの裏付けとなる証拠を提供しているが、この報告はどの感覚ニューロンタイプが反応するか、尿のどの成分が刺激になるかという疑問には触れていない。 ゲノムの最初の検索で見つかったものは明らかに偽遺伝子であり(Dulac and Axel, 1995; Herrada and Dulac, 1997)、すなわち、期待される膜貫通タンパク質の転写と翻訳を妨げるような欠陥がその配列にあるものである。 鋤鼻器受容体遺伝子に関連する全てのヒトの配列が詳細に調査されているわけではないので、この否定的な証拠はある程度注意して見る必要がある。 また、既知の嗅覚受容体遺伝子の約70%がヒトでは偽遺伝子であると報告されているが(Rouquierら、1998)、より最近の報告(Laneら、2000)ではより低い割合であり、ヒトには依然として有用かつ重要な嗅覚があることがわかる。 最近の論文でRodriguezらは、ネズミのV1Rファミリーに密接に関連する、これまで発見されていなかったヒトの遺伝子を発見したことを報告している(Rodriguezら、2000年)。 ヒトの鋤鼻上皮で発現しているかどうかは報告されていないが、主な嗅上皮で発現しているとのことである。 以上の議論から、その発現場所がフェロモン検出器の機能を否定するものではないことは明らかであろう。 しかし、動物の鋤鼻器遺伝子との関係は、そのような機能の良い証拠とはならず、ヒトの鋤鼻器機能の問題には何の光も投げかけていない。 もしこれらの遺伝子の発現がヒトの鋤鼻上皮で検出されれば、それが軸索のないVSNに似た細胞で発現しているのか、それとも他のタイプの細胞で発現しているのか、興味深いことになるであろう。 いずれの場合も、脳との関連があるかどうかを判断するための新たな取り組みが、機能に関するあらゆる仮説にとって重要であろう。 動物のVSNで発現する遺伝子に関連する遺伝子がヒトの嗅上皮で発現していることから、ヒトの鋤鼻細胞で発現する他の新しい遺伝子が発見される可能性が出てきた。 また、ヒトの嗅覚上皮の主細胞にある神経細胞が、ネズミのVSNに割り当てられている機能を引き継いでいる可能性もある。 vomeronasal遺伝子ファミリーの発現遺伝子によってコードされる受容体は、ヒトの通常の臭いや、他の種ではフェロモンであるがヒトではそうでない物質と結合する可能性がある。 この遺伝子のタンパク質産物があるとしても、外部からの刺激にアクセスできる位置の頂端表面膜に発現しているという証拠はない

意見書。 新しく発見された遺伝子は、ヒトの鋤鼻機能について何も教えてくれない。

Connectivity

VNOが発達したネズミや他の種では、VSNの軸索は束になって特徴的な構造を持つ付属嗅球(AOB)へと渡される。 ヒトでは胎児には存在するが成体には痕跡がなく(Humphrey 1940; Meisami and Bhatnagar, 1998)、アカゲザルなど旧世界の霊長類では一般に欠損していると報告されている(Wysocki, 1979; Stephan et al. 付属球が検出されなかったり、誤認されたりすることはあり得る。 イタチ科の肉食動物(フェレットやポールキャット)のAOBは、これまで無い(Jawlowski, 1956)とか大きい(Dennis and Kerr, 1969)とされてきたが、最近のフェレットでの研究では、齧歯類のAOBとはやや異なる配置で小さい(Kelliherら, 1997)ことが分かっている(K.R. Kelliherら、未発表の結果)。 高等霊長類の嗅球や脚は、発達の過程で伸展するため、小さなAOBが存在しても歪んでしまうかもしれない。しかし、新世界の霊長類やプロシミアンには、通常のAOBが存在している(Evans and Schilling, 1995)。 また、ヒトのVNOでは、NSEを発現しているVSNが軸索との接続を追跡できておらず、他の細胞も追跡できていない。 軸索束の特徴的なマーカーの一つであるS100タンパク質は、軸索を取り巻くグリア細胞に発現しているが、Trotierら(Trotier et al.、2000)によるヒトVNO上皮の中にも近くにも観察されていない。 この方法では、少数の孤立した軸索が気づかれない可能性があることは明らかでない。 ヒトVNO内には軸索があり、その下にはシュワン細胞に包まれた軸索の束がある(Stensaasら、1991;JahnkeとMerker、2000)ので、Trotierら、2000はやや驚くべきことであった。 はVNOの近くでS100の発現を認めなかった(Trotierら、2000)。 この領域の軸索の多くは、鼻腔の他のよく知られたシステム、三叉神経系、自律神経系および末端神経系に属している。 三叉神経系には体性感覚神経と一般化学感覚神経があり、そのほとんどまたはすべてが侵害受容性である可能性がある (Thurauf et al., 1993)。 自律神経系の神経束は、血管と腺を制御する。 末端神経 (Brookover, 1914; Pearson, 1941) は、胎児ではVNOと脳を特徴的に結び、ヒト成人でも明らかに残っている (Brookover, 1914)。 この神経は、他の種と同様にヒトにおいても、発生の初期にLHRH(GnRH)ニューロンが嗅覚/鋤鼻上皮から脳へ移動するための経路であると考えられる(Schwanzel-Fukuda and Pfaff, 1989; Ronkliev and Resko, 1990; Boehm et al, 1994)。 成体におけるその持続性は、それが最も顕著な種におけるその内部構造と同様に、何らかの継続的な機能を示唆している (White and Meredith, 1995)。 この神経が化学感覚であるという証拠も、ヒトの終末神経がVSNの軸索を運んでいるという証拠もないが(ほとんどの哺乳類でこの2つは一緒に走っているが)、鋤鼻上皮を神経支配しているかもしれない(Witkin and Silverman, 1983; Wirsig and Leonard, 1986)

<6572>最良のケース。 (推測)もし人間のVNOにVSNがあれば、その軸索は単独で、あるいは検出できないレベルのS100タンパク質を発現する小さな束になって脳へ向かう可能性がある。 AOBに相当するものは、正常な発達の過程で歪んでしまい、別の構造として認識できなくなったとしても、存在するかもしれない。 VNOの感覚細胞と脳の間の神経軸索接続の証拠がなく、AOBの証拠もない。

Positive evidence?

None of the speculations about vomeronasal chemosensory neurons would not be much worth consideration if some positive evidence for a non-olfactory, non-trigeminal chemosensory function located in the region of the human VNO. この証拠は、ほぼ独占的にMonti-Blochとその同僚たちの研究から得られている。 彼らは、VNO領域に限局した少量のステロイド化学物質の塗布に対する電気生理学的な反応を報告している。 これらの研究は、その成果を利用することに商業的利益を有する企業によって一部支援されているため、その結果は学界では広く否定されている。 しかし、これらの研究は、その長所によって評価されるべきものである。 発表された論文から明らかな方法論の重大な誤りはないのだから、真摯に受け止めなければならない。 また、これらの報告には、この刺激に対する全身的な生理的反応の証拠があり、覚醒したヒトの被験者には意識的な反応がないことを示唆する逸話もあるが、気分の変化を示す証拠も存在する。

Physiology

If physiological responses are be attributed to chemical stimulation of the VNO, there must be confidence that the stimuli were really confined to the VNO.生理学的反応は、VNOの化学的刺激に起因すると考えられる。 VSNOを刺激する化学物質には独立した基準がないため、刺激の性質はVNO刺激の保証にはならない。 ヒトのVNOに選択的に加えられた刺激に対する反応を記録する試みは、Monti-Blochらによって唯一発表されています。 局所的な電気的反応、単離された細胞からの反応、全身的な反応の3種類が報告されている。 最初のタイプの反応は、覚醒したヒト被験者のVNOピット領域から記録された「エレクトロボメロナスグラム(EVG)」(Monti-Bloch and Grosser, 1991)と呼ばれる局所負電位である。 これは、匂い刺激に反応して嗅上皮の表面から記録できるエレクトロ・オルファクトグラム(EOG)との類似性から名づけられた(Ottoson, 1956; Getchell and Getchell, 1987)。 EVG反応を調べる刺激としては、通常のにおいの他に、アンドロスタジエノンやエストラテトラエニル化合物など、人間の皮膚から抽出した化学物質に類似しているとされるステロイドが用いられた。 ステロイドは明確なEVG反応を引き起こしたが、従来の臭いは引き起こさない。 どちらの場合も、刺激は一対の同心円状のチューブの内側を通してVNOピットに直接送られ、その外側は鼻の他の部位に刺激が広がるのを防ぐために余分な刺激を取り除くために使われた。 対照実験では、同じ刺激がピットから離れた部位に順次照射され、その結果、EVG振幅は少し離れたところで検出できないレベルまで低下した(Monti-BlochとGrosser、1991)。 これらの結果は、化学感受性がピットに限定されていること、刺激が刺激装置の先端付近の小さな領域に限定されていることを示すものと解釈される。 同じ刺激装置を嗅上皮に向けると、従来の臭気でもEOGを誘発することができた。 VNOからEVGを発生させるのに有効ないくつかのステロイドは、嗅上皮からEOG反応を引き起こすことができなかった。 被験者は、EVGを記録した場合でも、VNOへの直接的な化学刺激による感覚を報告しなかったが、EOGを誘発した場合には、臭気の感覚を報告した。 著者らは、EVGは刺激に反応する多くのVSNの受容体電位の総和であると結論づけた。 この解釈には問題があるが(下記参照)、VNOピット内またはその近傍に、少量の化学物質に対して選択的に電気的反応を引き起こすプロセスが存在するようである。 Vomeropherin」は、この反応を引き起こす化学物質の名称として、またあらゆる種のVNOを刺激する物質の一般的な用語として提案されている(Berlinerら、1996)。

第二のタイプの反応として、Monti Blochらは、ヒトVNO pitから吸引した双極細胞が、いくつかの「vomeropherin」に対して電気反応を示すという予備的証拠も報告している(Monti-Blochら、1998b). これらは、このグループがヒトのフェロモンと提唱している皮膚化学物質に関連したEVG誘発性ステロイドである。 これらの実験は、完全な査読付きの報告書では発表されていない。 NSEを発現するヒト鋤鼻双極細胞が極めて少ないことから、これらが関与した細胞である可能性は低いと思われる。 この最初の報告が確認されれば、EVG反応に寄与する他の細胞について明らかになるかもしれない。

解剖学的な関連は証明されていないが、Monti-BlochらはVNO pitへの刺激伝達がいくつかの全身性反応を誘発したことから、脳との生理学的な関連を推測している(Monti-Bloch and Grosser, 1991, 1998a、b)。 これらには、血圧や心拍数の変化、小さいながらもホルモンレベルの変化(Monti-Blochら、1998a)、気分の変化(Grosserら、2000)などがある。 これらの全身的な反応は、刺激をVNOピットに限定するEVG記録に使用したのと同じ刺激装置で得られたことに留意することが重要である。 他の研究(Berlinerら、1996)は、詳細が記述されていない別のタイプの刺激装置を使用し、刺激の広がりを決定するための対照実験がなかった。 したがって、これらの実験では、刺激がVNO領域に限定されていることは明らかでない。 さらに、長期間にわたって繰り返し刺激を与えると、他の鼻の感覚系への低レベルの刺激や刺激化学物質の全身への取り込みがより起こりやすくなる。 9452>

Physiological mechanisms

Sources of the EVG

VNO pitから記録される遅い負電位は、化学刺激に反応する多くの感覚ニューロンによって発生する電位の合計と主張されている。 嗅上皮から記録される同様の陰性電位であるEOGについても、この説明は合理的である。 電極の近くには数百から数千の嗅覚神経細胞があり、それぞれが微量の電流を供給している。 9452>

EOGとの比較

嗅覚ニューロンでは、臭いに反応して伝達チャネルが開き、細胞の頂端に正電荷の内向きの流れが発生します。 上皮の深部では、これらの細胞から同じように電荷が流出する。 電気回路は、深部から表面へ細胞外から流れる電流によって完成する。 この電流経路に沿った細胞外抵抗による電圧降下は、表面(負)と深部(正)の間に、細胞外で記録可能な電位差を生じさせる。 各細胞は微小な電流を発生させるため、微小な電位差となるが、同じ方向を向き、一緒に活動する多くの細胞は、その電流を合計して、深部と表面との間に相応に高い電位差を発生させる。 従来のEOG表面電極は、この電位差の一部を、頭部の導電性組織を通り、記録回路の参照電極を通過する長い経路を流れる微小電流により記録する。 しかし、電流のほとんどは上皮の厚みを直接通り、細胞外腔や不活性細胞を通過する。 液体に満たされたVNOでは、電流は活性細胞の領域から不活性な領域へ容易に通過することができる。 活性細胞が非常に少ない場合、特にそれらが広い間隔で配置されている場合、電流のための多くの経上皮経路が存在します。 抵抗は低く、電位はほとんど発生しない。 ヒトのVNOの場合、すべてのセクションを調べたわけではないらしいが、1つのセクションに1つの感覚神経と思われるものが報告されている(Trotierら、2000)。 EVG記録実験における記録電極の正確な位置はよく分かっていないが、その有効記録量は開口部(VNO pit)に近い領域に偏っていると思われる。 器官の開口部近くに、これまで観察されなかった双極細胞の密な集積がない限り、これらの細胞から検出可能な「EVG」が記録される確率は非常に低いのである。

潜在的アーチファクト

化学的に選択的なEVG電気応答の代替説明には、物理化学的アーチファクト、分泌反応や血管運動反応などの非神経生物電位、最後に他の神経細胞や神経線維が含まれる

Physicochemical artifacts. 粘膜表面電位を記録するために裸の金属電極を使用したシステムでは、これらは容易に発生する。 上皮の粘液面に接触した金属むき出しの電極では、分極による定常的な直流接合電位が発生する。 化学薬品による刺激時の圧力過渡など、何らかの相対的な動きがあると、電極と粘液の間の抵抗が変化し、記録システムで見られる接合電位の割合が大きくなったり小さくなったりする。 この変化は、刺激に依存した電気信号として現れる。 しかし、報告されているEVG記録では、「無極性」銀/塩化銀電極(Monti-Bloch and Grosser, 1991; Monti-Bloch et al., 1998b)を使用しており、これはほとんど接合電位を発生しないはずである。 記録回路の他の場所で直流電位が発生した場合、電極-粘液結合の変化に起因するアーチファクトが生じる可能性がある。 しかし、この種の機械的アーチファクトは、一般に刺激の化学種に依存しないが、EVG記録の振幅と時間経過は、刺激として使用した化学物質に依存する(Monti-BlochとGrosser、1991)。 電極と粘膜の結合が刺激間で変化した場合、例えば、実験者が電極の位置を調整した場合や、時間の経過とともに粘膜が乾燥した場合、異なる刺激に対して異なる電位が記録される可能性がある。 しかし、このような変化が偶然に化学物質間の一貫した差を生み出すとは考えにくく、特にこのような実験では刺激が無作為の順序で繰り返されることが必要であると思われる。 この実験が行われたかどうかを判断するには、発表された報告書には十分な詳細が記載されていない。 刺激化学物質が金属電極に吸着して一過性の表面電位を発生させる場合、あるいは刺激の導電性が周囲組織の電気抵抗を変化させる場合である。 EOG記録では、非金属の寒天/生理食塩水ブリッジを使用して前者の問題を回避することができるが、サイズが大きいため、EVG記録には使用できない可能性がある。 いずれにせよ、今回発表されたEVG実験に使用された化学物質は非常に少量であり、このような大きな効果は期待できないだろう。 したがって、一般に、物理化学的なアーチファクトは、発表されたEVG記録の説明としては考えにくいようです。 これにはいくつかの原因が考えられる。 分泌電位は、腺細胞がその内容物を分泌する際に発生する。 これは、局所的な刺激に反応して起こる場合もあれば、神経反応に反応して腺を活性化する場合もあり、また、腺細胞自体の表面に発現する受容体分子を介して起こる場合も考えられます。 ヒトのVNO周辺には多くの腺があり、それらの多くはVNO内腔に分泌される(Trotier et al.、2000)。 分泌電位は、嗅粘膜から記録されるEOGに寄与し(Okano and Takagi, 1974)、EVGに寄与する可能性がある。 血管の拡張もまた、平滑筋の作用により電位を発生させるか、組織抵抗の変化により既存の電位を変調させる可能性がある。 鼻に入る化学物質の中には、粘膜のマスト細胞やその他の細胞から免疫反応を誘発するものがある(Suzuki et al.) 他の物質は、代謝分解プロセスを引き起こすかもしれない(Guら、1999)。 これらのプロセスのいずれかが、活性化された細胞からのサイトカイン(短距離細胞外メッセンジャー分子)の放出により、粘液分泌または局所血管の拡張を誘発する可能性がある。 侵害受容神経終末を活性化する刺激化学物質もまた、神経終末からのサブスタンスPや他のサイトカインの放出により、一連の局所反応を引き起こす(Suzuki et al.、1999年)。 分泌物や血管の拡張などの作用があります。 鼻粘膜はこれらすべてのメカニズムに富む傾向がある。

EVGは局所麻酔薬のリドカインや自律神経コリン作動性拮抗薬のアトロピンでは除去されないことが(これも実験の詳細なしに)報告されている(Monti-Blochら、1998b)。 上記のどの過程も必ずしも神経活動電位を伴わないので、局所麻酔薬で神経伝達を遮断しても除去されないだろう。 アトロピンはいくつかの反射性分泌反応といくつかの血管拡張をブロックすると予想されるが、VNO(ハムスター)の血管拡張(MeredithとO’Connell、1979)を含む多くの自律神経機能はアトロピンに敏感ではない。 これらのメカニズムのいずれかによって発生した電位は、観察されたEVGの原因となるには、かなり急速でなければならないだろう。 このこと(および局所麻酔薬に対するEVGの感受性)から、おそらくCNSへの伝達に依存する反射的な分泌または血管運動反応は除外されるであろう。 鼻腔刺激物に対する反射的血流変化は、明らかに遅すぎる(下記参照)。 サイトカイン放出による反射的変化はまだ可能性がある。

神経反応。 鼻三叉神経系の化学受容体神経終末を刺激する化学物質は、鼻中隔の広い領域で検出可能なニューログラム電位を生じ、これは痛覚と相関する(Kobal, 1985; Hummel et al., 1996)。 この電位は、電位依存性ナトリウムチャネルの関与を示唆する局所麻酔薬や、おそらく侵害受容性の小さな神経終末の関与を示唆するカプサイシンによって強く低下する(ラット)。 この電位は明らかに血流の変化に先行する(Thurauf et al., 1993)。 この電位が活動電位の伝播によって生じるのか、神経終末の脱分極によって生じるのか、あるいは急速な局所サイトカイン作用の結果なのかは不明である。 同様の電位がEVGに寄与しているかどうかも不明であるが、活動電位の発生(または他の電位依存性ナトリウムチャネルの機能)による寄与は、EVGが局所麻酔薬に対して鈍感であることから除外されているようである。 鼻のこの領域でEVGの発生源の候補となるもう1つの神経系は終末神経である。 末端神経系はVNO領域に集中しており、化学感覚であることが示唆されているが、そうであることは証明されていない (Meredith and White, 1987; Fujita et al., 1991)。 ヒトのVNO下および近傍の粘膜には、無髄軸索の密度がかなり高く(Stensaasら、1991;JarnkeとMerker、2000)、その一部は、三叉神経線維の無髄終末枝または終末線維である可能性もあるが、これらも一般に無髄である。 神経線維、特に非常に細い線維の脱分極は、ほとんど細胞外電位を発生させない。 もし神経線維が高密度に、しかもすべて同じ方向に向いていれば、粘膜の表面で検出可能な電位を発生させることができるかもしれない。 鼻粘膜には200本もの神経線維を含む束が報告されているが、これはVNOの領域に限られたものではなく(Caunaら、1969)、三叉神経終末の可能性が最も高い。 このような束は、検出可能な電位を発生させるために、特に繊維がすべて一緒に反応しない場合は、複数必要である可能性がある。 粘膜の単位面積当たりのこれらの束の全体的な密度はCaunaらによって報告されておらず、化学的感受性は、もしあれば、まったく不明である。 一般に、神経線維終末はEVGのような電位の発生源としては考えにくいと思われる。 しかし、刺激物に対する三叉神経反応は、末梢の構成要素が自由神経終末のみと思われるシステムでも、必ずしも個々の神経電位の総和のみによってではなく、表面電位を発生させることができることを示すものである。 三叉神経電位のようにカプサイシンに感応する末梢の侵害受容神経終末は、サブスタンスP、プロスタグランジン、そしておそらく他のサイトカインを放出することが知られている(Devor、1991)。 これらの物質の周辺組織への作用が、観察された反応に寄与しているのかもしれない。 9452>

Summary: 電気的反応

VNO の近傍で、鋤鼻以外のメカニズムにより化学種依存電位が生成される可能性があることは明らかです。 これらのいくつかは、EVG反応の性質や発表された実験でのコントロールによって除外されているが、いくつかの重要なコントロールは詳細に記述されていない。 三叉神経終末と免疫系の構成要素は鼻全体に分布しているため、これらのシステムからの反応はVNOの領域に限定されるものではないはずです。 腺は、VNOを含む鼻の中に局在している(Stensaasら、1991;Trotierら、2000)。 三叉神経系からの電位に類似した電位も、VNO内またはその付近に神経終末が集中していれば、より局在的に見える可能性がある。 三叉神経系は局所麻酔薬に対する感受性が異なること、また刺激性の化学物質に対してより広い範囲で反応することから、三叉神経電位そのものが寄与している可能性は低いようである。 末端神経終末はVNOに局在しているが、その化学感受性には疑問がある。 局所麻酔薬でEVGを遮断できないという報告は、神経伝達が関与していないことを示しており、CNS反射を否定するものである。 サイトカインを介した局所反応も否定はできない。 もうひとつの可能性は、VNO感覚ニューロン、三叉神経終末、非神経性分泌細胞など、有効な化学物質の受容体を発現する細胞からの直接的な反応である。 検出可能な電位を発生させることができる細胞コンポーネントは、個々の電位が合計されるために、クラスタ化され、共通の方向性を持っている必要があります。 9452>

EVG 応答の重要性

原因が何であれ、報告された EVG 応答の選択性は驚くべきものです。 これは、もしCNSに伝達されれば、コミュニケーション機能を果たす可能性がある情報を表しています。 もしEVGが一次感覚ニューロンや求心性神経端末で生成されたものであれば、CNSへの接続経路は明らかで、ケミカルコミュニケーションに寄与している可能性が高い。 EVGが分泌細胞やその他の純粋な末梢細胞によって生成される場合、CNSとの接続は明確ではなく、化学物質によるコミュニケーションへの貢献はより疑わしいと考えられる。 いずれの場合も、EVGはNSEを発現している双極子細胞から直接生成されることはないだろう。 おそらくヒトのVNOの他の細胞は適切な感度と形状を持つVSNであるが、もしそうであれば、それらはまだ認識されていない。 局所的な電気的反応はVNO領域の化学感覚細胞によるものであるが、これがまばらすぎる双極子細胞である可能性は低い。 VNO pitに限定した刺激に対する全身の反応は、この領域の化学感覚機能の生理学的証拠になる

Worst case: (推測)局所反応は、刺激の性質に驚くほど依存しているとはいえ、おそらく刺激間の電極の移動によるアーチファクトである。 あるいは、その反応は脳とつながっていない非化学感覚細胞からのものである可能性もある。 全身的な反応は、嗅覚領域への刺激の漏れによるものかもしれない。

Opinion: EVGはVNO領域における選択的化学感覚プロセスを示す最良の証拠である。 9452>

機能:化学的コミュニケーションからの証拠?

ヒトの間では、化学的コミュニケーションについてかなり明確な証拠が存在する。 最も顕著な例は、同居している女性の月経周期が同期する傾向である(McClintock, 1971)。 SternとMcClintockは最近、皮膚分泌物の抽出物を上唇に置くと、この反応を媒介する2つの物質の存在を推論した(Stern and McClintock, 1998)。 したがって、このシグナルは空気中の化学物質である可能性が最も高い。 同調傾向は、ドナーの周期の異なる時期に分泌される分泌物によって、周期が短くなったり長くなったりすることから生じる 。 関与する物質は不明で、その効果は化学感覚的であるように見えるが、鋤鼻の感覚入力によるものであるという証拠はない。 JacobとMcClintockは最近、匂いに対する人間の行動反応も報告している。アンドロスタジエノンと1,3,5(10)16エストラテトラエン-3-オールによって引き起こされる気分の変化だ(JacobとMcClintock、2000年)。 これらは、性的に二型のEVGを誘発する物質で、ヒトフェロモンと主張される皮膚化学物質に関連するものである。 JacobとMcClintockは、対照被験者が次第にネガティブな気分を示した状況下で、アンドロスタジエノンの存在下で、女性がよりポジティブな気分を維持することを報告している。 この反応は、刺激が上唇に置かれ、VNOに限定されていないため、鋤鼻系に起因するものではありません。 Grosserらはまた、アンドロスタジエノンに暴露された被験者の否定的気分が対照群よりも有意に少ないと報告している(Grosser et al., 2000)。 彼らの実験ではアンドロスタジエノンはVNOに直接適用され、鋤鼻の媒介についてはより良い事例となった。 しかし、EVGと同様に、VNOの領域での刺激による反応は必ずしもVSNによって媒介されるとは限らない。

これらの知見のいずれかがヒトフェロモンの証拠であるかどうかは別の問題である。 いずれも、以下に提案するフェロモンコミュニケーションのテスト、すなわち、コミュニケーションが送り手と受け手の双方にとって(進化的な意味で)有益であるという証拠を満たしていないのである。 これらの研究では、被験者は匂いの刺激を意識的に知覚していない。これは、フェロモンコミュニケーションの必須条件ではないが、鋤鼻入力の特徴である可能性がある。 鋤鼻入力が無意識的であるかもしれないという示唆(Lloyd-Thomas and Keverne, 1982)は、ネズミの脳における鋤鼻系接続の観察から部分的に得られている。 感情、ホルモン、自律神経を司る扁桃体や大脳辺縁系とは密接なつながりがあるが(Halpern, 1987; Meredith, 1991)、一般に意識の部位と考えられている大脳皮質とは間接的なつながりしかない。 一般に主な嗅覚系は大脳皮質との接続が良好であるが、扁桃体との接続もある。 ハムスターでは、性経験を積んだ動物の主嗅系からのフェロモン情報は、扁桃体の鋤鼻路に伝達されるようである(Meredith, 1998)。 この場合、嗅覚情報は一次鋤鼻系コミュニケーションシステムのバックアップとなるようである。 しかし、嗅覚入力がフェロモンに関する唯一の重要な情報である場合、嗅覚フェロモンの情報が大脳皮質にアクセスするのか、それとも扁桃体や前脳基底部を経由するのかはまだわかっていない。 したがって、意識に関与しない化学感覚コミュニケーションは、もしそれが証明できたとしても、鋤鼻の参加は診断できない。 ヒトの皮膚から抽出された物質に関連する別の「ヴォメロフェリン」ステロイド、エストラ-1,3,5(10) テトラエン-3-イル アセテートを用いたfMRIにより、刺激に対する意識的知覚のないヒトの脳内の化学感覚応答が確認されています(Sobelら、1999年)。

潜在的な化学感覚コミュニケーションの他の例は、包括的なレビューでPretiとWysockiによって議論されている(PretiとWysocki、1999年)。 彼らは化学的コミュニケーションは起こるものだと結論付け、いくつかのケースでは化学的メディエーターをフェロモンと呼んでも構わないと考えている。 PretiとWysockiの結論は具体的な例に基づいているが、基本的な原則からすれば同様の結論はとんでもないことだろう。 陸上哺乳類では、鋤鼻音や嗅覚を利用した特異的な化学的コミュニケーションが一般的である。 高等霊長類は、視覚系が高度に発達し、嗅覚系が減少しているが、それでも嗅覚情報を利用している。 もし、すべての嗅覚・化学的コミュニケーションが失われたとしたら、それは驚くべきことだと思われる。 化学的コミュニケーションが人間の行動を強く左右するものではないことは、Keverne (Keverne, 1999)が示唆するように、鋤鼻の機能を否定する論理的論拠にはならないし、嗅覚機能を否定する論拠にもならない。 人間の感覚入力は、差し迫った危険を示すものでない限り、経験的・文化的な要因に従属することが多いのです。 化学的コミュニケーションは、その影響が小さいにもかかわらず、根強く残っているように見える。 Stoddartは、ヒトの鋤鼻機能の喪失には進化的な圧力があるのではないかと提案している(Stoddart, 1991)。 彼は、初期のヒト科の集団の男性にとって、女性の排卵時期を察知できないことが重要であったと推測している。 人類学的な利点はともかく、この議論はヒトのVNOが存在しないという前提から出発しているので、VNO機能の評価という文脈では論理的に循環しています。

何らかの化学的コミュニケーションが鋤鼻感覚経路に割り当てられる種の中には、シグナルが非揮発性で、受け手と刺激源の間の直接接触によって伝達されると思われる例が多数あります(Meredith、1983;Clancy et al.、1984)。 しかし、鋤鼻化学受容体が非揮発性の化学物質によってのみ刺激されるという要件はない。 また、非揮発性の化学物質シグナルを示すことは、鋤鼻系が関与していることを保証するものでもないだろう。 ヒトであれ他の種であれ、化学的コミュニケーションそれ自体の存在や、揮発性化学物質と不揮発性化学物質の関与や意識への情報アクセスといったその特徴から、鋤鼻機能について学ぶべきことは何もない。

フェロモン

フェロモンとは何か、そしてそれは明確に定義された、科学的に有用な概念なのだろうか。 フェロモンという言葉は、昆虫の生理的または行動的状態に関するメッセージを同じ種の仲間に伝え、「特定の反応、たとえば明確な行動や発達過程」をもたらす化学物質を表すために作られた(Karlson and Luscher, 1959)。 これは、送信者にとっても受信者にとっても有益な真のコミュニケーションであることは、最初の記述にも、その後のより広範な例のレビュー(Karlson and Butenandt, 1959)にも明らかである。 カールソンとルシャーはこう述べている。 生物は……自分自身のためにコミュニケーションの手段を作り出す……」。 (と述べている(Karlson and Luscher, 1959)。 この著者は、個々の生物がこの能力を作り出したのではなく、自然淘汰によって確立され維持されたことを意味していることは確かであろう。 このことは、コミュニケーションが送り手と受け手の双方にとって進化的な「適合性」に貢献することを必要とする。 この相互利益要件を定義の明確な部分として含めると(Rutowski, 1981; Meredith, 1983)、この用語の適用がより制限されるが、より科学的に有用となる。 そして、生物化学物質に対する「特定の反応」の多くの例は、「フェロモンコミュニケーション」のカテゴリーから除外される。 これらの非フェロモン反応の中には、受信者だけ、あるいは送信者だけに明確な利益がある、特定領域内の捕食や化学防御がある。 例えば、防御化学物質に関する化学感覚情報が、回避を可能にすることによって受信者に利益をもたらすような場合、種間コミュニケーションは相互に利益をもたらす可能性がある。 それにもかかわらず、フェロモンという用語を恣意的に特定内コミュニケーションに限定することは、我々のコミュニケーションにとって何らかの利点があるように思われる。

カールソンとルシャーの示唆したように、反応は行動的または発達的であり、その後の著者はフェロモンコミュニケーションをプライミングフェロモンと放出またはシグナルフェロモンの2種類に分類している。

プライミングフェロモンは受信者の状態の変化、通常はホルモン分泌の変化をもたらし、後の反応のための動物のプライミングを行う。 例えば、未熟な雌のマウスが成熟した雄からの化学的シグナルの存在下で思春期を加速させ、生殖可能な状態にすることが挙げられる(Vandenberg, 1983年)。 この場合、相互の利益は明らかであり、マウスの他の多くのプライミングフェロモンコミュニケーションについても同様のことが言える。 集団飼育された雌の発情が相互に抑制されること(Lee-Boot効果)(van der Lee and Boot, 1955)により、妊娠の可能性がないときに通常発情に費やされるエネルギーが節約される。 発情抑制はエネルギー保存が不可欠な絶食中の雌にも起こる(Wade and Schneider, 1992)。 雄の刺激があると,集団飼育されている雌は発情サイクルに戻る(「Whitten効果」)(Whitten, 1959)が,これは明らかに互いの利益になる反応である。 霊長類で見られるような従属的な雌の繁殖抑制も,より好ましい状況が生じるまでの代謝努力の保存を意味すると思われる (Barrett et al., 1993)。 従属メスと支配メスが遺伝的に近縁の場合、包摂的適応度(包摂的適応度は同じ遺伝子を持つ近縁の個体の繁殖成功に対する個体の寄与を考慮する)がいくらか上昇するかもしれない。

フェロモンのもう一つの分類である放出性フェロモンはもともと固定化した行動パターンを放出しその完成にはさらなる情報を必要としないと考えられていた。 この概念は、経験や他の条件によって反応がしばしば修正される哺乳類には不適切と思われ、現在では行動反応は「シグナル」フェロモンによって引き出されると言われている(Bronson, 1971, 1976; Albone, 1984)<9452><6572>PretiとWysockiは人間のフェロモンコミュニケーションについての報告書を調べた。 彼らは月経周期の変化に関するデータ(後者はここで提案した相互利益基準を明確に満たさないが)を含め、ヒトにおけるフェロモンのプライミングに関する証拠があると結論づけた(Preti and Wysocki, 1999)。 彼らは、シグナルフェロモンの確かな証拠は見つけられなかったが、哺乳類、特に人間の行動は多くの要因に影響されることを指摘している。 どのような刺激に対しても即座に変化しない反応は期待できないはずである。 したがって、シグナルフェロモンは、必ずしも即座に観察可能な反応を引き起こすことなく、個体の反応確率を変化させる情報を伝達するのかもしれない。 プライミングとシグナル伝達を区別する必要はないのかもしれない。 さらに、フェロモン化学物質ではなく、フェロモン・コミュニケーションに注目すれば、成熟と未熟、オスとメスなど、異なる文脈や個体によって異なる意味を持つ化学物質の定義付けの問題を回避することができる。

相互に有益な化学的コミュニケーションに特別な用語は必要ないとも言えるが(Beauchamp et al.、1976)、カールソンとルシャー(Karlson and Luscher、1959)が強調したように、コミュニケーションと化学感覚情報のカジュアルな使用とをある程度区別することは有用だと思われる。 フェロモンという用語は、それが人々の興味を引く限り、消えることはないだろう。 情報を伝達する化学物質の一種にフェロモンという言葉を使うことは合理的だと思われるが、この言葉を科学的な議論に役立てるためには、その定義が重要である。 あまりに厳密な定義をすると、実際の状況への適用が制限され、使いものにならなくなることがある。 典型的な昆虫フェロモンでさえ、ある定義で想定されているように、単一種が使用するユニークな化学物質ではないことが分かっている。 同様に、広すぎる定義もこの用語の価値を下げ、役に立たないものにします。

この概念の本質は、特定の化学物質または化学物質の複合体が意味を伝え、したがって、特定されなければならない、ということです。 哺乳類の嗅覚系の非専門的機能は、化学物質の複合体と外部状況との間の単純な関連付けを含み、後に類似した状況を認識することを可能にすることがある。 特定の化学物質が特定の対象物と関連づけられるが、化学物質を特定する必要はなく、関連づけは再割 り当てが可能である。 この機構は、メッセージに特別な意味を持たせるようなコミュニケーションにはあまり適していない。 特に無脊椎動物では、特殊な受容体を用いて宿主植物を見つけ、摂取するように適応している場合があります(Rostelien et al.) これらは相互利益もなく、内部特異的でもないため、フェロモンコミュニケーションとは言えない。

フェロモンコミュニケーションに対する相互利益基準は、学習反応、特に何らかの特別な状況で意味が付与される刷り込み型を除外するものではない。 しかし、その意味は無限に再割り当てできるものではなく、あらかじめプログラムされた刺激に任意の臭いを代用できる例があるとしても、単なる連想ではないことを意味している。 例えば、生まれたばかりのウサギが最初の授乳時に市販の香水を浴びると、その匂いを情報として、通常は母親の乳首フェロモンによって誘発される乳首探索行動を誘発します(Hudson、1985年)。 この場合、化学物質はフェロモンではありませんが、フェロモンコミュニケーションによって通常引き出される反応が条件付けによって結びつけられたのです。 天然のフェロモンに対する反応は条件付けを必要としない。 哺乳類神経系の入出力ルーティングの割り当てにおける可塑性は、これらの反応や、通常はエアパフで誘発されるが音に条件付けできる瞬目など、通常は定型的な関係にも及ぶ。

フェロモンに対する相互利益基準も、たとえそれが直ちに明白な行動に影響を与えないとしても、有効な反応として感情(気分)変化を除外していない。 ヒトの場合、気分は将来の行動に影響を与えることが分かっており(情報伝達の兆候)、行動における信頼性の高い偏りは進化的な結果をもたらす可能性がある。 一方、ヒト由来の化学物質にさらされたときの気分の変化(Grosserら、2000;JacobとMcClintock、2000)では、フェロモンを十分に定義することはできない。 行動や気分の変化を誘発することが期待できる生物化学物質は数多く存在する。 糞尿や体臭に対する回避や嫌悪感など、これらの反応の一部は文化的に決定されている可能性がある。 寄生虫の感染を避けるという点では、糞便の臭いを避けることで受け手に何らかの利益があるかもしれないが、一般の体臭に関して同様の利益がある可能性は低く、明確なメッセージが伝達されない場合はいずれの場合も送り手にとっての利益は疑わしいと思われる

特定のケースにおける相互利益の特定は必ずしも容易ではないが、この基準は化学コミュニケーションの成立を理解するための概念的枠組みを示している。 コミュニケーションがない場合は、特別な用語を使用する理由はないように思われる。

フェロモンの定義がどうであれ、フェロモンが必ずしもVNOによって検出されるという証拠はない。 VNOが発達した動物における最近のいくつかの例が、このことを明確にしている。 前述した新生ウサギの母親の乳首に対する反応(Hudson and Distel, 1986)や、受容体である雌ブタの雄フェロモンに対する立位反応(Dorries et al., 1997)はいずれも主嗅系に依存したものである。 雌羊が生まれたばかりの子羊を認識するのも嗅覚系に依存するようだが(Levy et al., 1995)、鋤鼻の寄与も報告されている (Booth and Katz, 2000)。

さらに、主嗅覚フェロモンの代表例であるウサギの乳首探索行動は、任意の匂いに対して同じ反応パターンを条件付けることができるが、学習はできないようである。 雌羊が子羊を認識するのは、分娩後数時間の間に学習される。 マウスの妊娠阻止あるいは「ブルース効果」における相手のフェロモンシグナルの認識も学習されるようだが、これは鋤鼻のプロセスである。 これらのケースでは、限られたシグナルから特定の組み合わせを学習し、刷り込んでいる可能性が高い。 とはいえ、化学的信号に対する反応の事前プログラムされた非学習的性質を、鋤鼻の関与の診断に用いることはできない。 ヒトにおける機能的なVNOの存在は、ヒトにおけるフェロモンコミュニケーションの有無によって、また存在する場合には、学習型反応と非学習型反応といったその特徴のいずれかによって否定されることはないだろう。 鋤鼻機能はヒトにおける化学的コミュニケーションのいかなる側面を説明するためにも必要ではなく、またフェロモンコミュニケーションにも必要ではない

意見。 フェロモン」という用語は、相互に有益なフェロモン・コミュニケーションという文脈で定義されれば有用である。 化学的なコミュニケーションは人間にもある。 この意味でのフェロモンであるかどうかは、まだ確立されていない。 フェロモンやフェロモンコミュニケーションの有無は、ヒトのVNOの存在および/または機能とは無関係である。

概要:ヒトの鋤鼻機能の証拠

ベストケース。 VNO はマイナーだが、人間のコミュニケーションに重要でないわけではない貢献をしている。 報告された電気的およびホルモン的反応を確認するために、独立したグループによるさらなる研究が必要である。 9452>

最悪の場合:鋤鼻部における化学物質感受性の根底には、鋤鼻型受容体遺伝子が存在する可能性がある。 VNOが存在しないか、存在しても化学感受性のない、またコミュニケーションに必ずしも機能的でない。 化学的感受性の根拠は乏しく、効果的なピアレビューを受けたものばかりではない。 9452>

意見:コミュニケーション機能に関する証拠は、人為的なものかもしれない。 EVGは、VNOの領域に位置するヒト由来の化学物質に対する選択的で敏感な反応の証拠を構成している。 この領域の刺激によって誘発される全身の自律神経反応と感情変化は、解剖学的基質の実証が難しく、従来のVSNである可能性が低いと思われるにもかかわらず、何らかの化学物質感受性を示唆している。 もし、EVG、自律神経反応、心理的反応による肯定的な証拠がなければ、合理的な科学的判断により、ケミカルコミュニケーションに関わるかもしれないヒト由来の化学物質を検出する役割は、メインの嗅覚系に割り振られるでしょう。 しかし、鋤鼻機能に関する証拠のほとんどが商業的な手荷物であることを理由に無視することは、誤り、偏り、不正の証拠がない限り、合理的な科学的反応とは言えません。 適切なコントロールと実験の詳細な記述によって、オリジナルの報告書の所見と仮定を検証するために、独立した調査が必要である。 これは本誌や他の雑誌の紙面上ではできないことです。

著者は、このテーマを提案してくれたChemical Senses編集者のRobyn Hudsonと、このテーマに関する議論を刺激してくれた、数え切れないほどの同僚に感謝する。 さらに、原稿の改善について有益な示唆を与えてくれた2人の匿名Chemical Senses査読者に感謝する。 この研究はNIDCDからの助成金(DC-00906)によって行われた。

Albone, E.S. (

1984

) Mammalian Semiochemistry: the Investigation of Chemical Signals between Mammals.(邦訳なし)。 Wiley, New York.

Barrett, J. Abbott, D.H. and George, L.M. (

1993) Sensory cues and the suppression of reproduction in subordinate female Marmoset monkey, Callithrix jacchus.Wiley (

1992).

J. Reprod. Fertil

.,

97

,

301

-310.

Beauchamp, G.K.. Doty, R.L., Moulton, D.G. and Mugford, R.A. (

1976

) The pheromone concept in mammalian communication: a critique.哺乳類のコミュニケーションにおけるフェロモン概念(1976). Doty, R.L. (ed.), Mammalian Olfaction, Reproductive Processes and Behavior.による。 7126>

Berliner, D.L., Monti-Bloch, L., Jennings-White, C. and Diaz-Sanchez, V. (

1996

)The functionality of the human vomeronasal organ (VNO): evidence for steroid receptors.

J. ステロイドBiochem. Mol. Biol

,

58

,

259

-265.

Boehm, N. and Gasser, B. (

1993

) Sensory receptor-like cells in human fetal vomeronasal organ.

Neuroreport

,

4

,

867

-870.

Boehm, N. Roos, J. and Gasser, B. (

1994

) ヒト胎児の鼻中隔における黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH)発現細胞について.

Dev. Brain Res

.,

82

,

175

-180.

Booth, K.K. and Katz, L.S. (

2000

) Role of the vomeronasal organ in neonatal offspring recognition in sheep.BOOTE, K.K. and Katz, L.S. (2001) The Vomeronasal Organicization in a Marine of the Neptus.

Biol. Reprod

.,

63

,

953

-958.

Bronson, F.H. (

1971

)Rodent Pheromones.

Biol. Reprod

.,

4

,

344

-357.

Bronson, F.H. (

1976

)Urine marking in mice: causes and effects.筑波大学筑波大学研究室, (1976)マウスにおける尿のマーキングについて.筑波大学, (1976)Bronson (1999)B. H. (1999)B. (1999)B. (1999)Bronson, F. (1999)B. (1999)B. (1999)B. (1999)B. Doty, R.L. (ed.), Mammalian Olfaction, Reproductive Processes and Behavior.による。 7126>

Brookover, C. (

1914

) The nervus terminalis in adult man.(「成体の神経」).

J. Comp. Neurol

.,

24

:,

131

-135.

Buck, L.B. and Axel, R. (

1991

) A novel multigene family may encode odorant receptors: a molecular basis for odor recognition. “臭気認識の分子機構.

Cell

,

65

,

175

-187.

Cauna, N. Hinderer, K.H. and Wentges, R.T. (

1969

) ヒト鼻腔粘膜の感覚受容器官.

Am. J. Anat

.,

124

,

187

-210.

Chuah, M.I. and Zeng, D.R. (

1987

)Olfactory marker protein is present in olfactory receptor cells of human fetuses.ヒト胎児の嗅覚細胞における嗅覚マーカーの存在.

Neuroscience

,

23

,

363

-370.

Clancy, A.N., Macrides, F. Singer, A.G. and Agosta W.C. (

1984

) Male hamster copulatory response to a high molecular weight fraction of vaginal discharge: effects of vomeronasal organ removal.

Physiol.Behav

.,

33

,

653

-660.

Coquelin, A., Clancy, A.N., Macrides, F., Noble, E.P. and Gorski, R.A. (

1984

) Pheromonally induced release of luteinizing hormone in male mice: involvement of the vomeronasal system.(雄マウスのフェロモンによる黄体形成ホルモン放出:鋤鼻器系の関与).

J. Neurosci

.,

4

,

2230

-2236.

Dennis, B.J. and Kerr, D.I.I.B. (

1969

) フェレットの嗅球と鼻腔内脳との結合:誘発電位と解剖学的研究.

J. Comp. Neurol

.,

159

,

129

-148.

Devor, M. (

1991

) 神経障害性の痛みと損傷神経:周辺機序.神経痛と神経痛.

Br.Med. Bull

,

47

,

619

-630.

Dorries, K.M., Adkins-Regan, E. and Halpern, B.P. (

1997

) フェロモンantrostenoneに対する感受性と行動反応は家畜豚の鋤鼻器官によって媒介されない。

ブレイン・ビヘイビア. Evol

,

49

,

53

-62.

Dulac, C. and Axel, R. (

1995

)A new family of genes encoding putative pheromone receptors in mammals.哺乳類におけるフェロモン受容体をコードする遺伝子群の発見.

Cell

,

83

,

195

-206.

Evans, C. and Schilling, A. (

1995

)The accessory (vomeronasal) chemoreceptor systems in some prosimians.哺乳類における化学受容器系について(2),(4). Alterman, L., Doyle, G.A. and Izard M.K. (eds), Creatures of the Dark: The Nocturnal Prosimians.に掲載された。 Plenum Press, New York, pp.393-411.

Fujita, I., Sorenson, P.W., Stacey, N.E. and Hara, T.J. (

1991

) The olfactory system, not the terminal nerve, functions as the primary chemosensory pathway mediating responses to sex pheromones in male goldfish.金魚の性フェロモンに対する反応は終末神経によらず嗅覚系が主要な化学感覚路として機能している。

脳. Behav. Evol

,

38

,

313

-321.

Getchell, T.V. and Getchell, M.L. (

1987

)Peripheral mechanims of olfaction: biochemistry and neurophysiology. Finger, T. and Silver, W. (eds), Neurobiology of Taste and Smell.による。 Wiley, New York, pp. 91-123.

Grosser, B.I., Monti-Bloch, L., Jennings-White, C. and Berliner, D.L. (

2000

) ヒトフェロモン、アンドロスタジエノールの行動的、電気生理学的影響について.

Psychoneuroendocrinology

,

25

,

289

-299.

Gu, J., Dudley, C. , Su, T.. Spink, D.C., Zhang, Q.Y., Moss, R.L. and Ding, X. (

1999

) Cytochrome P450 and steroid hydroxylase activity in mouse olfactory and vomeronasal epithelium.

Biochem. Biophys. Res. Commun

.,

26

,

262

-267.

Halpern, M. (

1987

)The organization and function of the vomeronasal system.(ヴォメラ鼻系の構造と機能).ヴェロロン(ヴォメラ鼻)上皮の組織と機能.

Annu. Rev. Neurosci

.,

10

,

325

-362.

Herrada, G. and Dulac, C. (

1997

) 哺乳類におけるフェロモン受容体の新規ファミリーで、トポグラフィカルに組織化され性的に二型に分布しているもの。

Cell

,

90

,

763

-773.

Holy, T.E., Dulac, C. and Meister, M. (

2000

)Responses of vomeronasal neurons to natural stimulus.A. (2001

) (Cell

).

Science

,

289

,

1569

-1572.

Hudson, R. (

1985

)Do newborn rabbits learn the odor stimulus releasing nipple search behavior.新生児のウサギは乳房探索行動を解除する匂い刺激を学習するか.

Dev. Psychobiol

.,

18

,

575

-585.

Hudson, R. and Distel, H. (

1986

)Pheromonal release of suckling in rabbits does not depend on the vomeronasal organ.ウサギの哺乳器によるフェロモン放出について(1986).

Physiol.Behav

.,

37

,

123

-128.

Hummel, T., Schiessl, C…, Wendler, J. and Kobal, G. (

1996

) ヒト鼻粘膜の反復性疼痛刺激に対する末梢電気生理反応の低下。

Neurosci. Lett

,

212

,

37

-40.

Humphrey, T. (

1940

) The development of the olfactory and accessory olfactory formations in human embryos and fetus.(ヒトの胚および胎児における嗅覚および付属嗅覚形成部の発達).

J. Comp. Neurol

.,

73

,

431

-468.

Jacob, S. and McClintock, M.K. (

2000

)Psychological state and mood effect of steroidal chemosignals in women and men.(心理学と心理的効果).

Horm. Behav

.,

37

,

57

-78.

Jahnke, V. and Merker, H. (

2000

)Electron microscopic and functional aspects of the human vomeronasal organ.(電子顕微鏡とヒトの鼻粘膜の機能).

Am. J. Rhinol

,

14

,

63

-67.

Jawlowski, H. (

1956

) For the bulbus olfactorius and bulbus olfactorius accessorius of some mammals.

Ann. Univ. Marie Curie

,

3C

,

67

-86.

Johnson, E.W., Eller, P.M. and Jafek, B.W. (

1994

) 新生児および成人ヒト鋤鼻器官の上皮細胞におけるカルビンディン様免疫反応.

Brain Res

.,

638

,

329

-333.

Johnston, R.E. (

1998

)Pheromones, the vomeronasal system and communication: from hormonal responses to individual recognition.Phenomones, the vomeronasal system and communication, (4992).

Ann. NY Acad. Sci

.,

855

,

333

-348.

Kajer, I. and Fischer-Hansen, B. (

1996

) ヒト鋤鼻器官:出生前の発達段階と黄体形成ホルモン放出ホルモンの分布.

Eur. J. Oral Sci

.,

104

,

34

-40.

Karlson. P. and Butenandt, A. (

1959

) Pheromones (ectohormones) in insects.(昆虫のフェロモン).

Annu. Rev. Entomol

.,

4

,

39

-58.

Karlson, P. and Luscher, M. (

1959

) ‘Pheromones’: a class of biologically active substancesの新しい語源.

Nature

,

183

,

55

-56.

Kelliher, K.R., Wersinger, S.R.., Rudnitsky, K., Baum, M.J. and Meredith, M. (

1997

) フェレット鋤鼻器と付属嗅球の同定と性差の比較.

Neurosci. Abstr

.,

23

,

2078

.

Keverne, E.B. (

1999

)The vomeronasal organ.鋤鼻器官(鋤鼻腔).

Science

,

286

,

716

-720.

Kobal, G. (

1985

) 化学刺激によるヒト鼻粘膜の疼痛関連電位の導出.

Pain

,

22

,

151

-163.

Lane, R.P., Cutforth,T., Arthanasiou, M., Friedman, C., Young, J., Evans,G., Axel,R., Trask, B. and Hood, L. (

2000

) マウスとヒトの嗅覚受容体遺伝子座のゲノム解析により、クラスターの安定性はあるがコーディング配列以外の保存は最小限であることを示した。 AchemS-2000要旨135。

Chem. Senses

,

25

,

635

.

Leinders-Zufall, T., Lane, A.P., Puche, A.C., Ma, W., Novotny, M.V., Shipley, M.T. and Zufall, F. (

2000

) 哺乳類の鋤鼻ニューロンによる超高感度フェロモン検出.

Nature

,

405

,

792

-796.

Levy, F.、Locatelli, A.、Piketty、V.. Tillet,Y. and Poindron, P. (

1995

) Involvement of the main but not the accessory olfactory system in maternal behaviour of primiparous and multiparous ewes.(原著論文).

Physiol.Behav

.,

57

,

97

-104.

Lloyd-Thomas, A. and Keverne, E.B. (

1982

) マウスの妊娠への阻止における脳および付属嗅覚系の役割.

神経科学

,

7

,

907

-912.

Matsunami, H. H. and Buck, L.B. (

1997

) A multigene family encoding a diverse array of putative pheromone receptors in mammals.哺乳類における多様なフェロモン受容体をコードするマルチ遺伝子ファミリー.

Cell

,

90

,

775

-784.

McClintock, M.K. (

1971

) 月経同期性と抑制性.斉藤茂樹,斉藤茂樹、斉藤茂樹,斉藤茂樹,斉藤茂樹,斉藤茂樹,斉藤茂樹:斉藤茂樹:斉藤茂樹:斉藤茂樹

Nature

,

229

,

244

-245.

Meisami, E. and Bhatnagar, K.P. (

1998

) Structure and diversity in mammalian accessory olfactory bulb.哺乳類における月経同期の変化とその抑制.Nature, (

1971

), () (7926).

Microsc. Res. Tech

,

43

,

476

-499.

Meredith, M. (

1983

)Sensory physiology of Pheromone Communication.筑波大学大学院数理物質科学研究科, (1998), (3) (4929). Vandenbergh, J.G. (ed.), Pheromones and Reproduction in Mammals.による。 7126>

Meredith, M. (

1991

)Sensory processing in the main and accessory olfactory system.主嗅系と副嗅系における感覚処理: 比較と対照

J. ステロイドBiochem. Mol. Biol

,

39(4B)

,

601

-614.

Meredith, M. (

1998

) Vomeronasal, olfactory, hormonal convergence in the brain: cooperation or coincidence?

Ann. NY Acad. Sci

,

855

,

349

-361.

Meredith, M. and O’Connell, R.J. (

1979

)Efferent control of stimulus access to the hamster vomeronasal organ.(Hamsterの鼻腔への刺激のアクセス).Meredith, M. and O’Connell, R.J. ().

J. Physiol. (Lond.)

,

286

,

301

-316.

Meredith, M. and White, J.E. (

1987

)Interactions of nervous terminalis and olfactory system.J. E.. (1987)は神経系が嗅覚系と相互作用することを示した。

Ann. NY Acad. Sci

.,

519

,

349

-368.

Monti-Bloch, L. and Grosser, B.I. (

1991

) ヒト鋤鼻器官および嗅上皮の電気的活性に及ぼす推定フェロモンの影響.

J. Steroid Biochem. Mol. Biol

,

39(4B)

,

573

-582.

Monti-Bloch, L.Diaz-Sanchez, V…, Jennings-White, C. and Berliner, D.L. (

1998

a) Pregna-4,20-diene-3,6-dione による男性ヒト VNO 刺激による血清テストステロンと自律神経機能の調節.

J. Steroid Biochem. Mol. Biol

,

65

,

237

-242.

Monti-Bloch, L., Jennings-White, C. and Berliner, D.L. (

1998

b)The human vomeronasal system: a review.B. (1999).The vomeronasal systems.

Ann. NY Acad. Sci

.,

855

,

373

-389.

Moran,D.T., Jafek, B.W. and Rowley, J.C. (

1991

) The vomeronasal (Jacobson’s) organ in man: ultrastructure and frequency of occurrence.鋤鼻器官とその発生頻度.

J. Steroid Biochem. Mol. Biol

,

39

,

545

-552.

Okano, M. and Takagi, S.F. (

1974

) Olfactory epitheliumにおける支持細胞(spilling cell)の分泌および電気発生.Secreion, electrogenesis.M….M.,(1978).P.,S.F.(1995)….

J. Physiol. (Lond.)

,

242

,

353

-370.

Otoson, D. (

1956

) Olfactory epitheliumの電気活動の解析。

Acta Physiol. Scand

,

35 (suppl. 122)

,

1

-83.

Pearson, A.A. (

1941

)The development of the nervus terminalis in man.[「神経」「神経」と「神経細胞」].

J. Comp. Neurol

,

75

,

39

-66.

Pfeiffer, C.A. and Johnston, R.E.. (

1994

) 雄ハムスターの雌および雌臭に対するホルモンおよび行動反応:嗅覚、鋤鼻系および性体験の役割について.

Physiol.Behav

.,

55

,

129

-138

Preti, G. and Wysocki, C.J. (

1999

) Human pheromones: Releasers or primers: fact or myth. Johnston, R.E., Muller-Schwartze, D. and Sorenson, P. (eds), Advances in Chemical Communication in Vertebrates.による。 Plenum Press, New York, pp. 315-331.

Rodriguez, I., Greer, C.A., Mok, M.Y. and Mombaerts, P. (

2000

)A putative pheromone receptor gene expressed in human olfactory mucosa.

Nature Genet

.,

26

,

18

-19.

Ronkliev, O.K. and Resko, J.A. (

1990

) アカゲザルの初期胎児発生におけるゴナドトロピン放出ホルモン含有ニューロンのオントジェニー.

内分泌学

,

126

,

498

-511.

Rostelien, T., Borg-Karlson, A.K., Faldt, J…, Jacobsosson, U. and Mustaparta, H. (

2000

) 植物セスキテルペン ゲルマクレンDはタバコボソガ Heliothis virescensの主要タイプの触角受容体ニューロンを特異的に活性化させる.

化学. Senses

.,

25

,

141

-148.

Rouquier, S.Taviaux, S.Trask, B., Brand-Arpon, V., van den Engh, G., Demaille, J. and Giorgi, D. (

1998

) ヒトゲノムにおける嗅覚受容体遺伝子の分布.

Nature Genet

.,

18

,

243

-250.

Rutowski, R.L. (

1981

)The function of pheromones.D. (2001).

J. Chem. Ecol

.,

7

,

481

-483.

Ryba, N.J.P. and Tirindelli, R. (

1997

)A new multigene family of putative pheromone receptors.The Peter, R. (

) The Peter, R. ().

Neuron

,

19

,

371

-379.

Schwanzel-Fukuda, M. and Pfaff, D.W. (

1989

)Origin of luteinizing hormone neurons.(黄体形成ホルモンニューロンの起源)(共著),(社)日本生物工学会雑誌,(社)日本生物工学会,(社)日本生物工学会,(社)日本生物工学会,(社)日本生物工学会,(社)日本生物工学会,(社)日本生物工学会,日本生物工学会.

Nature

,

338

,

161

-165.

Smith, T.D., Siegel, M.I.S., Mooney, M.P., Burdi, A.R., Burrows, A.M. and Todhunter, J.S. (

) Prenatal growth of the human vomeronasal organ.ヒト鋤鼻器官の出生前の成長.

Anat. Rec

.,

248

,

447

-455.

Sobel, N., Prabhakaran, V., Hartley,C.A., Desmond, J.E., Glover, G.H., Sullivan, E.V. and Gabrielli, J.D. (

1999

) Blind smell: brain activation induced by an undetected air-borne chemical.(盲臭:空気中の未知の化学物質によって引き起こされる脳の活性化).

Brain

,

122

,

209

-217.

Stefan, H., Baron, G. and Frahm, M. (

1982

)Insectivora and Primateにおける脳構造の体積比較.Stefan、 H., Baron, M., Frahm (123

1997

29973996

1997

123

3997

3997 2.付属嗅球

J. Hirnforsch

.,

23

,

575

-591.

Stensaas, L.J.., Lavker, R.M., Monti-Bloch, L., Grosser, B.I. and Berliner, D.L. (

1991

) Ultrastructure of the human vomeronasal organ.(ヒト鋤鼻器官の超微細構造).

J. Steroid Biochem. Mol. Biol

,

39(4B)

,

553

-560.

Stern, K. and McClintock, M.K. (

1998

) Regulation of ovulation by human pheromones.(ヒトの排卵制御)(英文).

Nature

,

392

,

177

-179.

Stoddart, D.M. (

1991

) The Scented Ape.(共訳)”香りのする猿”. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

Suzuki, R., Furuno, T., McKay, DM, Wolvers, D., Teshima, R.,, Nakanishi, M. and Bienenstock, J. (

1999

) Direct neurite to mast cell communication in vitro occurs via the neuropeptide, substance P.

J. Immunol

.,

163

,

2410

-2415.

Takami, S., Getchell, M.L., Chen, Y., Monti-Bloch, L.・・・。 Berliner, D. Stensaas, L. and Getchell, T.V. (

1993

) 成人ヒトの鋤鼻上皮細胞はニューロン特異的物質を発現している.

NeuroReport

,

4

,

375

-378.

Thurauf, N, Hummel, T., Kettenmann, B. and Kobal, G. (

1993

) ヒト鼻粘膜から記録した侵害受容反応と反射的反応.

Brain Res

.,

629

,

293

-299.

Trotier, D., Eloit, C, Wassef, M., Talmain, G., Bensimon, J.L., Doving, K.B. and Ferrand, J. (

2000

) The vomeronasal cavity in adult human.(ヒト成人の鋤鼻腔).

Chem. Senses

,

25

,

369

-380.

Tubbiola, M.L. and Wysocki,C.J. (

1997

) FOS immunoreactivity after exposure to conspecific or heterospecific urine: where are the cues sorted.(共産尿あるいは異種尿にさらされた後のFOS免疫反応).

Physiol.Behav

.,

62

,

867

-870.

Vandenbergh, J.G. (

1983

)Pheromonal regulation of puberty.(邦訳『思春期の性制御』). Vandenbergh, J.G. (ed.), Pheromones and Reproduction in Mammals.(フェロモンと哺乳類の生殖). 7126>

van der Lee, S. and Boot, L.M. (

1955

) Spontaneous pseudopregnancy in mice.(マウスにおける自然妊娠).

Acta Physiol. Pharmacol. Neerl

.,

4

,

442

-443.

Wade, G.N. and Schneider, J.E. (

1992

)Metabolic fuels and reproduction in female mammals.The Metabolic fuels and reproductions in the female mammals.(斉藤桂),J.E.,M.S.A.・・・・・・・・・, (斉藤桂), (斉藤桂), (4992>1996

), (4996>1992)

Neurosci. Biobehav. Rev

.,

16

,

235

-272.

White, J.E. and Meredith, M. (

1995

) ボンネットヘッドシャーク(Sphyrna tiburo)の神経終末神経節:ペプチド免疫細胞化学で区別した2種類の細胞にコリン作動性及びカテコールアミン作動性の影響を与える証拠。

J. Comp. Neurol

,

351

,

385

-403.

Whitten, W.K. (

1959

)Modification of the oestrous cycle of the mouse by external stimulus associated on the male.

J. Endocrinol

.,

13

,

399

-404.

Whitten, W.K. (

1999

) Pheromones and regulation of ovulation.日本におけるフェロモンと排卵の調節.日本学術振興会特別研究員.

Nature

,

401

,

232

-233.

Wirsig, C.R. and Leonard, C.M. (

1987

)the terminal nerve projects central in the hamster.フェロモンと排卵調節.Whitten, C.K. (2001)

, ,

4997 ,

, Lonard, C.M. (2001).

Neuroscience

,

19

,

709

-717.

Witkin, J.W. and Silverman, A.J. (

1983

) Luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH) in rat olfactory systems

J. Comp. Neurol

.,

218

,

426

-432.

Wysocki, C.J. (

1979

) 神経行動学における哺乳類の生殖に関わる声帯系への関与の証拠.

Neurosci. Biobehav. Rev

.,

3

,

301

-341.

Wysocki, C.J. and Meredith, M. (

1987

)The vomeronasal system. Finger, T. and Silver, W. (eds), Neurobiology of Taste and Smell.による。 Wiley, New York, pp.125-150.

Oxford University Press

.

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