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内発的・外発的動機の神経機構とその行動学的分離:鳥類の歌行動をモデルとした研究

Research Project

Project/Area Number 19J14456
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 10040:Experimental psychology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

梅本 祥央  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2019: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords大脳基底核 / 発声学習 / 鳴禽 / 動機づけ / 視床下部 / 鳴禽類
Outline of Research at the Start

本研究は、大脳基底核に相当する鳴禽の神経核Area Xの神経活動に関するものである。AreaXのニューロンは非指向歌開始時において発火頻度を漸増させるということが私の過去の研究で明らかとなった。この事象について、その上流に位置するPOMも含めた神経回路と発声行動との相関を明らかにすることを主眼としている。具体的には、Area XやPOMへの電極刺入による神経活動記録と、それらの神経核に電気損傷を加えた際の発声行動変化を分析し、2つの相関を分析する。

Outline of Annual Research Achievements

当該年度における研究は、鳴禽の一種であるブンチョウの神経損傷と、ドーパミンD1受容体作動薬の注入による自発的な発声頻度の検討を実施した。新型コロナウイルス流行による特例で期間を6ヶ月延長している。
鳴禽が自発的に発声学習を行い、発声する無指向歌 (US)を開始する際の大脳基底核Area Xの神経活動変化について、前年度までに量的な解析を終えて生得的な発声よりも長時間生じることが分かっていたが、実際にどのような経路で発声行動と結びついているかは検討されていなかった。Area Xは中脳腹側被蓋野 (VTA)やPOMより投射を受けるが、過去の研究ではUSの発声頻度にVTAからのドーパミンが正の、POMのが負の影響を与えると報告されていた。したがって、将来的なArea Xと両者の神経活動比較のため、USがドーパミン量の操作、あるいはPOMの損傷で発声頻度等に変化が生じるかを検討する事を目的とした。
オスのブンチョウ6羽を用い、1日のうちでUSおよびメスへの発声 (DS)の発声頻度を測定する予備実験、さらにドーパミンD1受容体作動薬SKF-38393の注射前後の両発声を測定する本実験を行った。結果として、ドーパミン受容体作動薬によってUSの発声数は変わらなかったが、発声時間は短く、より集中した時間で行われるようになった。DSの記録は分析に必要な数に届かなかったほか、POMの損傷前後で明確な傾向の違いはみられなかった。
これらの結果はD1によるUSの頻度増加を報告した過去の研究とは異なるが、ドーパミンによって自発的な発声行動が短期間に集中させられる効果があることが示唆される。ドーパミンは行動の動機づけに関わるとされるが、本研究の結果は動機づけそのものを増加させるよりは個体内の動機づけが行動に表れる機構をドーパミンが促進しているといえ、将来的な行動測定における潜時と行動量の切り分けの重要性を示唆した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Journal Article] Durations of preparatory motor activity in the avian basal ganglia for songs and calls in a species of songbirds2022

    • Author(s)
      Umemoto Sachio、Yanagihara Shin、Okanoya Kazuo
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 181 Pages: 66

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.008

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Preparatory neural activations in basal ganglia related with learned songs and innate calls in Java sparrows2019

    • Author(s)
      Umemoto, S., Yanagihara, S., & Okanoya, K.
    • Organizer
      The 10th IBRO World Congress of Neuroscience
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long-term change in neural activity of basal ganglia prior to vocal behavior in Java sparrows2019

    • Author(s)
      Umemoto, S., Yanagihara, S., & Okanoya, K.
    • Organizer
      49th annual meeting of Society for Neuroscience
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preparatory neural activations in basal ganglia related with learned songs and innate calls in Java sparrows2019

    • Author(s)
      梅本祥央・柳原真・岡ノ谷一夫
    • Organizer
      日本比較生理生化学会〝拡大〟若手の会秋の合宿「数学―生物学領域横断ワークショップ」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ブンチョウの学習した歌および生得的地鳴きに関連した大脳基底核における準備性神経活動2019

    • Author(s)
      梅本祥央・柳原真・岡ノ谷一夫
    • Organizer
      CiSHub公開講義「人間研究のための基礎知識」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] The 10th IBRO World Congress of Neuroscience2019

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] 49th annual meeting of Society for Neuroscience2019

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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