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Did the brain evolution accelerate the speciation?; The neural mechanism of premating isolation.

Research Project

Project/Area Number 18K06462
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Kawaguchi Masahumi  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (30513056)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords配偶者選択 / c-fos / 間脳 / 視床下部 / 生殖的隔離 / 視索前域 / 魚類 / プロソメア / 腹側視床 / 後結節脳室周囲部 / 交配前隔離 / 脳 / 線条体 / 小型魚類の脳 / 次世代シークエンサー / 行動生態学
Outline of Final Research Achievements

We analyzed the construction of telencephalon in the adult brain of goby fish, depending on the cytoarchitectural observation and distribution patterns of transcriptional factors and neurochemical molecules (Kawaguchi et al., 2019). Now, we are trying to identify the structures of diencephalon and hypothalamus in the goby brain, based on developmental origins and neurochemical traits. When a female of the same species was put in the tank where a male established a nest, the male went back from a point near the female to the nest with shaking the caudal fin in a constant rhythm, regarding that this fin vibration might be the visual signal to invite the female to the nest. The distribution pattern of c-fos positive cells was different between in the brains of the courtship male and the aggressive male. Several brain regions, which were induced many c-fos positive cells depending on the courtship behavior, showed the intense distribution of er-alpha positive cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

意思決定は人間の精神活動の中枢をなすが、意思決定に至る神経回路の道筋を人間で解明することは難しい。本研究では、人間と共通の仕組みながら単純な脳を持つ魚類をモデルとして、識別に伴って最適な行動を選択する過程を司る神経回路を理解する。行動選択は意思決定の根源的な素過程であることから、本研究の進展は意思決定の神経機構の解明に向けて、一般的なモデル動物の研究とは一線を画す登坂路を提供することが期待される。また本研究では、生殖的隔離の維持に関わる神経機構の解明を目指す。生殖的隔離は種分化をもたらす主要素の一つであることから、本研究は種分化を可能にした脳の働きの理解に繋がることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Afferent and efferent connections of the nucleus prethalamicus in the yellowfin goby Acanthogobius flavimanus.2021

    • Author(s)
      Hagio, H., Kawaguchi,M., Abe, H., Yamamoto, N.
    • Journal Title

      J. Comp. Neurol.

      Volume: 529 Issue: 1 Pages: 87-110

    • DOI

      10.1002/cne.24935

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atlas of the telencephalon based on cytoarchitecture, neurochemical markers, and gene expressions in Rhinogobius flumineus [Mizuno, 1960].2019

    • Author(s)
      Kawaguchi M, Hagio H, Yamamoto N, Matsumoto K, Nakayama K, Akazome Y, Izumi H, Tsuneoka Y, Suto F, Murakami Y, Ichijo H.
    • Journal Title

      J Comp Neurol.

      Volume: 527 Issue: 4 Pages: 874-900

    • DOI

      10.1002/cne.24547

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヨシノボリ属の種識別に伴う行動選択を制御する神経機構の解析2019

    • Author(s)
      川口将史, 松本浩司, 山本直之, 萩尾華子, 仲山慶, 和泉宏謙, 赤染康久, 恒岡洋右, 須藤文和, 村上安則
    • Organizer
      第124回 日本解剖学会総会 全国学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Behavioral and neural mechanisms of reproductive isolation among freshwater goby species.2019

    • Author(s)
      Masahumi Kawaguchi, Koji Matsumoto, Naoyuki Yamamoto, Kei Nakayama, Hanako Hagio, Hironori Izumi, Fumikazu Suto, Yasunori Murakami, Hiroyuki Ichijo
    • Organizer
      第42回 日本神経科学大会・第62回 日本神経化学会大会 合同大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] c-fos分布パターンを指標としたヨシノボリ属の生殖的隔離を司る行動メカニズムの解析2019

    • Author(s)
      川口将史, 松本浩司, 山本直之, 仲山慶, 曽我部篤, 柴田淳也, 川西亮太, 須藤文和, 村上安則, 一條裕之
    • Organizer
      日本動物学会 第90回 大阪大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の生殖的隔離を維持する行動メカニズムの解析2019

    • Author(s)
      川口将史
    • Organizer
      9th Tokyo Vertebrate Morphology Meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の生殖的隔離を維持する行動メカニズムの解析2019

    • Author(s)
      川口将史
    • Organizer
      第26回 信州魚類研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ハゼ目ヨシノボリの前脳アトラス2019

    • Author(s)
      川口将史
    • Organizer
      第13回シンポジウム「水生動物の行動と神経系」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の種識別に伴う行動選択を制御する神経機構の解析2019

    • Author(s)
      川口将史, 松本浩司, 山本直之, 萩尾華子, 仲山慶, 和泉宏謙, 赤染 康久, 恒岡洋右, 須藤文和, 村上安則
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Neural basis driving speciation among Rhinogobius species.2018

    • Author(s)
      Kawaguchi M, Yamamoto N, Matsumoto K, Nakayama K, Hagio H, Shibata J, Sogabe A, Kawanishi R, Izumi H, Akazome Y, Suto F, Murakami Y, Ichijo H
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の種分化を促す神経機構の解析2018

    • Author(s)
      川口将史, 山本直之, 松本浩司, 萩尾華子, 仲山慶, 和泉宏謙, 恒岡洋右, 須藤文和, 村上安則, 一條裕之
    • Organizer
      第89回日本動物学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ハゼ目魚類ヨシノボリの終脳に見出された特徴的な構造2018

    • Author(s)
      川口将史, 萩尾華子, 山本直之, 松本浩司, 仲山慶, 赤染康久, 和泉宏謙, 恒岡洋右, 須藤文和, 村上安則, 一條裕之
    • Organizer
      平成30年度日本解剖学会第78回中部支部学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の交配前隔離を制御する神経基盤2018

    • Author(s)
      川口将史
    • Organizer
      第25回信州魚類研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヨシノボリ属の種分化を駆動する神経基盤の解析2018

    • Author(s)
      川口将史
    • Organizer
      第4回ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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