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臨界期を有する学習神経回路の遷移メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying the functional shift of brain neural circuitry for behavioral adaptation
Project/Area Number 15H01449
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

本間 光一  帝京大学, 薬学部, 教授 (90251438)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords神経科学 / 行動学 / 脳・神経 / 動物 / 薬学
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、レゴブロックを親鳥に見立てた独自の刻印付け(刷り込み)の行動実験系を利用している。
本年度は、刻印付け記憶痕跡の脳内転座(遷移)メカニズムの解明を目指し、生化学的および生理学的な性状解析を行った。
IHMA領域は、IMMでの情報処理のあと、記憶の固定と想起に必要な情報を処理する大脳領域と考えられる。IMM-IMHA間の神経回路のウイルスを用いた経路選択的機能遮断法による破壊により、レゴブロックで作成した刻印付けオブジェクトに対する刻印付け学習の記憶の保持、遷移、想起におけるIMM-IMHA神経回路の必要性と役割を示した。遺伝子導入法は、代表者らのエレクトロポレーション法(Neuroreport, 18, 735-739 (2007))に加え、渡邉らの順行性および小林らの逆行性ウイルスベクターを用いた(松井ら PLoS ONE 7,e48730(2012), 木下らNature 487, 235-238 (2012))。次に刻印付け記憶の色と形の情報がIMMからIMHAにどの程度遷移したかを解析した。方法は、刻印付けオブジェクトの色のみ、または形のみを変えたオブジェクトを用意し、色に対する記憶と形に対する記憶が遷移する割合を定量的に測定した。
また、ニワトリ脳のIMM領域から調製した急性スライスに対するT3の効果を電場電位測定法によって調べたところ、T3の投与によるP波の増強を検出し、後シナプス応答の増強効果を示した。さらに、ホールセル記録を行いT3によるIPSC(抑制性シナプス後電流)の減少を示した。これらの生理学的解析から、T3はGABA-A受容体を介したCl-電流を減弱させることを示唆した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Sex differences in brain thyroid hormone levels during early post-hatching development in zebra finch (Taeniopygia guttata)2017

    • Author(s)
      Yamaguchi S., Hayase S., Aoki N., Takehara A., Ishigohoka J., Matsushima T., Wada K., Homma K.J.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0169643

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Involvement of nucleotide diphosphate kinase 2 in the reopening of the sensitive period of filial imprinting of domestic chicks (Gallus gallus domesticus)2016

    • Author(s)
      Yamaguchi S, Aoki N, Takehara A, Mori M, Kanai A, Matsushima T, Homma KJ.
    • Journal Title

      Neurosci Letter

      Volume: 612 Pages: 32

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2015.12.004

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Critical role of the neural pathway from the intermediate medial mesopallium to the intermediate hyperpallium apicale in filial imprinting of domestic chicks (Gallus gallus domesticus)2015

    • Author(s)
      Aoki N, Yamaguchi S, Kitajima T, Takehara A, Katagiri-Nakagawa S, Matsui R, Watanabe D, Matsushima T, Homma KJ.
    • Journal Title

      Neuroscience.

      Volume: 308 Pages: 115

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2015.09.014

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] GABA-A受容体とGABA-B受容体の機能的な役割の転換が鳥類刻印付けの学習臨界期を決定する2016

    • Author(s)
      青木 直哉 、山口 真二、佐伯 百合子、武原 顕彦、松島 俊也、本間 光一
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ニワトリヒナにおいて甲状腺ホルモンは学習経験依存の学習促進効果をもたらす2016

    • Author(s)
      武原顕彦、青木直哉、山口真二、本間光一
    • Organizer
      日本動物学会第68回関東支部大会
    • Place of Presentation
      神奈川大学横浜キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Critical role of the novel neural pathway in the cerebrium in filial imprinting of newly-hatched domestic chicks2016

    • Author(s)
      山口真二、青木直哉、本間光一
    • Organizer
      Integrative Network Linking Multiple Brain Areas for Behavioral Adaptation
    • Place of Presentation
      同志社大学 寒梅館
    • Year and Date
      2016-03-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 甲状腺ホルモンの非遺伝子的作用による学習能力の賦与2016

    • Author(s)
      本間 光一
    • Organizer
      創剤フォーラム第22回シンポジウム
    • Place of Presentation
      帝京大学薬学部
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 帝京大学薬学部ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.teikyo-u.ac.jp/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 帝京大学教員情報

    • URL

      https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/450/16

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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