Molecular mechanism for critical period of vocal learning

• Project/Area Number: 19509001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: WADA Kazuhiro Hokkaido University, 大学院・先端生命科学研究院, 准教授 (70451408)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,730,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 学習臨界期 / ソングバード / 発声学習 / 発声行動 / 遺伝子発現 / 神経可塑性 / 動物行動 / 個体差

Research Abstract

ヒト言語も鳴禽類の発声学習も、自らの声を出して、記憶した音声パターンに徐々に修正していく。音声発声学習において、発声という自発的行動が重要な意味をもつと考え、ソングバードの発声行動により誘導される遺伝子群の網羅的な同定を目指した。その結果、「発声行動依存的」+「神経回路特異的」+「学習臨界期限定性」を兼ね備えた遺伝子群の同定に成功した。これら遺伝子群の発達段階・環境に即した脳内の多段階発現(時空間)制御が学習臨界期をもつ発声学習に重要な物質的基盤の一つであると考えている。
現在、これらの遺伝子群の脳内機能を検証すべく、レンチウイルス発現系を用いた異所的遺伝子発現実験を進めている。今後、音声発声学習および生成行動への影響を検証していく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Early onset of deafning-induced song deterioration and differential requirements of the pallial-basal ganglia vocal pathway (2008)
  • Author(s): Horita H, Wada K, Jarvis ED
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 28 28 Pages: 2519-2532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Mapping of Movement-Associated Areas in the Avian Brain : A Motor Theory for Vocal Learning Origin (2008)
  • Author(s): Feenders G, Liedvogel M , Rivas M, Zapka M, Horita H, Hara E, Wada K, Mouritsen H, Jarvis ED
  • Journal Title: PLoS ONE 3 Pages: 1768-1768
  • NAID: 120002414854
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Mapping of Movement-Associated Areas in the Avian Brain : A Motor Theory for Vocal Learning Origin (2008)
  • Author(s): Feenders G, Liedvogel M, Rivas M, Zapka M, Horita H, Hara E, Wada K, Mouritsen H, & Jarvis ED
  • Journal Title: PLoS ONE 3
  • NAID: 120002414854
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early onset of deafning-induced song deterioration and differential requirements of the pallial-basal ganglia vocal pathway (2008)
  • Author(s): Horita H, Wada K, & Jarvis ED
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 28 Pages: 2519-2532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lateralized activation of cluster N in the brains of migratory songbirds (2007)
  • Author(s): Liedvogel M., Feenders G., Wada K., Troje NF., Jarvis ED., Mouritsen H
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience 25 Pages: 166-1173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 小鳥のさえずりと神経科学 : 言語発声の分子基盤の理解に向けて (2007)
  • Author(s): 和多和宏
  • Journal Title: 脳21 10 Pages: 18-21
• [Journal Article] Lateralized Activation of Cluster N in the brains of migratory songbirds. (2007)
  • Author(s): Liedvogel, et. al.
  • Journal Title: Eur J Neurosci. 24 Pages: 1166-1173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 小鳥のさえずりと神経科学: 言語発声の分子基盤の理解に向けて (2007)
  • Author(s): 和多 和宏
  • Journal Title: 脳21 10 Pages: 16-21
• [Presentation] 聴覚剥奪した小鳥の囀り発達変化 (2008)
  • Author(s): 森千紘, 和多和宏
  • Organizer: 日本動物行動学会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 聴覚剥奪した小鳥の囀り発達変化 (2008)
  • Author(s): 森千紘, 和多和宏
  • Organizer: 日本動物行動学会 年次大会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] 小鳥の囀り学習における種特異的拘束 (2008)
  • Author(s): 今井礼夢, 和多和宏
  • Organizer: 日本動物行動学会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] 小鳥の囀り学習における種特異的拘束 (2008)
  • Author(s): 今井礼夢, 和多和宏
  • Organizer: 日本動物行動学会 年次大会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] 発声行動依存的に誘導される遺伝子発現ダイナミクス (2008)
  • Author(s): 和多和宏
  • Organizer: 日本遺伝学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] 発声行動依存的に誘導される遺伝子発現ダイナミクス (2008)
  • Author(s): 和多和宏
  • Organizer: 日本遺伝学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] Dynamic cascades of vocalizing-driven gene regulation (2007)
  • Author(s): 和多和宏
  • Organizer: 日本神経科学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] 発声によって誘導される遺伝子群の脳内動態 (2007)
  • Author(s): 和多 和宏
  • Organizer: 日本神経科学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] ソングバードの囀りからヒトの音声コミュニケーション障害を理解する (2007)
  • Author(s): 和多和宏
  • Organizer: 日本疾患モデル学会年次大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2007-09-01
• [Presentation] Systematic and high-throughput analysis system for molecular neuroethological studies in songbirds (2007)
  • Author(s): Wada K
  • Organizer: International Brain research Organization (IBRO) satellite Meeting
  • Place of Presentation: Heron Island, Australia
  • Year and Date: 2007-07-21