メダカを用いた、配偶者選択行動の神経系動作原理の解明と展開

• Project/Area Number: 12J05418
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 奥山 輝大 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 特別研究員(SPD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,900,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2012: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 個体記憶 / オプトジェネティクス / 海馬 / 配偶者選択行動 / GnRH / メダカ / gnrh

Outline of Annual Research Achievements

採用１年目、２年目でメダカの配偶者選択行動の結果、メダカメスは見知ったオスを好んで配偶相手として受け入れることを見出し、その意思決定段階に終神経GnRH3ニューロンが関わることを明らかにしたが、この「個体の記憶に基づく意志決定のシステム」の進化的保存性については未知な部分が多い。そこで、一般化するためMIT利根川研究室においてマウスを用いた個体記憶に関する行動定量システムを独自に考案した。このシステムとオプトジェネティクスの手法を組み合わせて海馬での個体記憶を担う領域を同定した。
まず初めに、マウスの個体記憶をアッセイする行動実験系として、社会性識別テスト（social discrimination test）と 侵入者テスト（resident-intruder test）の行動実験系 を立ち上げた。社会性識別テストは、マウスが新規な個体に強く接近することをアッセイするテストであり、 テストチャンバーのなかに新規個体と既知個体を入れたペンシルホルダーを設置すると、マウスは新規個体の周囲を好み、積極的に匂いを嗅ぐ。テストマウスの動きをチャンバーの上から録画した後、行動解析ソフトでマウスの鼻の位置をトラッキングし、鼻が sniffing areaの中にいた時間を自動で検出したところ、確かに有意に新規個体へと接近することを確認した。
さらに、緑光刺激依存的に神経興奮を阻害する eArchT3.0タンパクを用いて、個体記憶を担う脳領域の探索を行った。AAVrh8-CamK2:eArchT-EYFP を顕微注入したマウスを用いて、 社会性識別テストと侵入者テストを行った結果、海馬の小領域の神経興奮を阻害したマウスは社会性識別テストと侵入者テストに異常を示した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] An Essential Role of the Arginine Vasotocin System in Mate-Guarding Behaviors in Triadic Relationships of Medaka Fish (Oryzias latipes). (2015)
  • Author(s): Yokoi S, Okuyama T, Kamei Y, Naruse K, Taniguchi Y, Ansai S, Kinoshita M, Young LJ, Takemori N, Kubo T, Takeuchi H
  • Journal Title: PLoS Genetics Volume: なし Issue: 2 Pages: e1005009-e1005009
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005009
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genetic control of startle behavior in medaka fish (2014)
  • Author(s): Tsuboko S, Kimura T, Shinya M, Suehiro Y, Okuyama T, Shimada A, Takeda H, Naruse K, Kubo T, Takeuchi H
  • Journal Title: PLoS one Volume: 9 Issue: 11 Pages: e112527-e112527
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0112527
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] メダカを用いた分子遺伝学的手法による魚類「社会脳」の分子神経基盤の解明 (2014)
  • Author(s): 奥山輝大, 竹内秀明
  • Journal Title: 比較生理生化学 Volume: 31 Pages: 106-112
  • NAID: 130004701710
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in medaka fish. (2014)
  • Author(s): Okuyama T, Yokoi S, Abe H, Isoe Y, Suehiro Y, Imada H, Tanaka M, Kawasaki T, Yuba S, Taniguchi Y, Kamei Y, Okubo K, Shimada A, Naruse K, Takeda H, Oka Y, Kubo T, Takeuchi H
  • Journal Title: Science (New York, N.Y.) Volume: 343 Issue: 6166 Pages: 91-94
  • DOI: 10.1126/science.1244724
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Controlled Cre/loxP Site-Specific Recombination in the Developing Brain in Medaka Fish, Oryzias latipes (2013)
  • Author(s): Okuyama T, Isoe Y, Hoki M, Suehiro Y, Yamagishi G, Naruse K, Kinoshita M, Kamei Y, Shimizu A, Kubo T, Takeuchi H
  • Journal Title: PLOS one Volume: 8 Issue: 6 Pages: e66597-e66597
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0066597
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] p53 Mutation suppresses adult neurogenesis in medaka fish (Oryzias latipes). (2012)
  • Author(s): Isoe Y, Okuyama T, Taniguchi Y, Kubo T, Takeuchi H
  • Journal Title: Biochemical and biophysical research communications Volume: 404(1) Issue: 4 Pages: 453-457
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.05.125
  • Peer Reviewed
• [Presentation] メダカのメスが見知ったオスを選り好む配偶者選択行動の神経基盤 (2015)
  • Author(s): 奥山輝大
  • Organizer: ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)公開成果報告会
  • Place of Presentation: 東京コンファレンスセンター・品川（東京都 港区）
  • Year and Date: 2015-01-20
  • Invited
• [Presentation] メダカのメスが見知ったオスを選り好む配偶者選択行動の神経基盤 (2014)
  • Author(s): 奥山輝大, 横井佐織, 大賀真伊, 阿部秀樹, 磯江泰子, 末廣勇司, 今田はるか, 田中実, 川崎隆史, 弓場俊輔, 谷口善仁, 亀井保博, 大久保範聡, 島田敦子, 成瀬清, 武田洋幸, 岡良隆, 久保健雄, 竹内秀明
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会 Neuroscience 2014
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県 横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] A Neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in Medaka Fish (2014)
  • Author(s): Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yasuko Isoe, Yuji Suehiro, Haruka Imada, Minoru Tanaka, Takashi Kawasaki, Shunsuke Yuba, Yoshihito Taniguchi, Yasuhiro Kamei, Kataaki Okubo, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • Organizer: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • Place of Presentation: セビリア（スペイン）
  • Year and Date: 2014-04-10 – 2014-04-12
• [Presentation] Neural mechanism underlying socially-regulated female mating receptivity in medaka fish (2013)
  • Author(s): Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yasuko Isoe, Yuji Suehiro, Haruka Imada, Minoru Tanaka, Takashi Kawasaki, Shunsuke Yuba, Yoshihito Taniguchi, Yasuhiro Kamei, Kataaki Okubo, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • Organizer: 第36 回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県 神戸市）
  • Year and Date: 2013-12-03 – 2013-12-06
  • Invited
• [Presentation] Neural mechanisms of female sexual preference in medaka (2012)
  • Author(s): Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yoahihito Taniguchi, Kataa ki Okubo, Yasuhiro Kamei, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • Organizer: Society for Neuroscience meeting 2012
  • Place of Presentation: ニューオリンズ、米国
  • Year and Date: 2012-10-14
• [Presentation] メダカにおける、メスの配偶者選択行動の神経機構Neural mechanisms of female sexual preference in medaka, Oryzias latipes (2012)
  • Author(s): 奥山輝大, 横井佐織, 阿部秀樹, 末廣勇司, 今田はるか, 田中実, 川崎隆史, 谷口善仁, 亀井保博, 島田敦子, 成瀬清, 武田洋幸, 岡良隆, 久保健雄, 竹内秀明
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Book] 動物行動の分子生物学 (2014)
  • Author(s): 久保 健雄, 奥山 輝大, 上川内 あづさ, 竹内 秀明, 太田 次郎, 赤坂 甲治, 浅島 誠, 長田 敏行
  • Total Pages: 160
  • Publisher: 裳華房
• [Remarks] メダカの雌が見知った雄を配偶者として選択する行動の神経基盤
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/8284