雄マウス求愛発声と性的動機づけを担うドーパミン神経投射経路の同定
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21K03144
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 10040:Experimental psychology-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
菅野 康太 鹿児島大学, 法文教育学域法文学系, 准教授 (80722470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥野 浩行 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (80272417)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 音声コミュニケーション / 超音波発声 / マウス / 性行動 / 求愛 / 社会行動 / 性的不応期 |
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| Outline of Research at the Start |
雄マウスが超音波で発する求愛発声に対して、[超音波録音]・[ビデオ録画]・[神経活動の記録]と操作を同期して行うことで「求愛発声の多さと音節の複雑さには、性的動機づけの強さとドーパミン(DA)神経活動が表出されている」ことを一括・統合して示す。さらに、射精後の性的不応期には求愛発声も見られなくなることに着目し、性的不応期に関与するDA神経投射のうち、どの回路が求愛発声を制御しているかを同定する。この不応期のDAシグナルは、性的動機づけのみならず性的身体反応も担うが、本研究により、これらDA神経系のどの回路が発声と動機づけを機能分担しているか、明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本実験では、ファイバーフォトメトリーによる神経活動観察と光遺伝学による神経活動の操作を、USVsの観察と同期記録しながら行う。本研究ではドーパミン (DA)神経系に着目しており、その神経活動の観察と神経活動操作をするための分子ツールを発現させる必要がある。DA神経系特異的に各種ツールの遺伝子を発現させるために、DA合成に必要な酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)遺伝子のプロモーター下流でDNA組換え酵素であるCreを発現するアデノ随伴ウィルス (AAV)ベクター(TH::Cre)を用いる。さらに、分子ツールの遺伝子配列が逆向きに挿入されているAAVで、Cre存在下では組換えによりその向きが正常になり、遺伝子発現がなされるDIO(doublefloxed inverted open-reading-frame)のシステムを用い、Cre::THと特定の脳部位・回路で2重感染させることで、DA神経特異的に分子ツールを発現させる。分子ツールとしては、神経活動が上昇した際のカルシウムイオン濃度の上昇に応じて緑色蛍光の強度が増すCa2+センサーである GCaMP6を用いる。神経活動操作においては、560nm付近の光に応答し神経活動を抑制するArchTや、465nm付近の光に応答して神経を活性化(脱分極)させるチャネルロドプシン2(ChR2)を用いる。これらの手法を用いて、DA神経活動とUSVsの多さや複雑さとの因果を示し、さらに責任神経回路(投射経路)を機能的に同定する。これまでに、これらAAVの導入を済ませ、脳での発現確認を行った（AAV2retroによる特定の神経投射での逆光性感染も確認）。しかし、まだ仮説検証には至っていない。また、2個体間の発声の解析を進めるための実験系も別途開発し、論文として公開した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
AAVによる遺伝子発現の条件検討が完了した段階で、現在実験を進めているが、仮説検証に移行出来ていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
仮説検証のための本実験に移行中で、測定のためのデバイスの設定の最適化を行なっており、それを2023年度の早い段階で済ませたい。そして、仮説検証のための実験を計画的に重ねていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
