Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
発達臨界期には外界から受ける刺激に対応し、神経回路が形成されることで様々な機能が発達する。本研究はキンカチョウの歌学習をモデルとして用い、親の歌の聴覚記憶に関わる高次聴覚野の神経回路の神経細胞群とその投射先の領域の神経細胞群を単一核RNA-seqにより遺伝子発現プロファイリングを行い、発達を追った遺伝子発現の変化を明らかにする。これにより聴覚野の記憶神経回路が発達を追ってどの様に運動学習、社会行動に適応するのか明らかにする。本研究の成果は高次機能障害といった疾患の病態生理学の理解へも貢献が期待できる。
生後の「臨界期」には外界から受ける刺激に対応し神経回路が形成され、機能が発達する。臨界期は感覚、運動、高次機能とそれぞれの機能が順に発達するように形成されており、初期の感覚神経の発達は、後の運動、高次機能の発達を左右する。歌を学習するトリ、ソングバードは、ヒトの言語発達と同様、幼少期に親の歌を聴いて覚え、これを模倣することで歌を学習する。申請者の研究室ではこれまでに、ソングバードの一種であるキンカチョウでは親の歌を聴くことで、高次聴覚野の一つであるNCM核に親の歌に対して特異的に反応する神経細胞群が現れることを明らかにし、さらにこの神経細胞群が歌学習の時にのみ運動野であるHVC核に投射することを見出した。本研究ではNCM核の親の歌に対して聴覚応答を示す細胞群の遺伝子発現プロファイリングを単一核（single nuclear, sn）RNA-seqにより行い、歌学習期に特異的に発現する遺伝子群を明らかにする研究を行った。そのため所属する沖縄科学技術大学院大学内にRNA-seqを行うための機器を設置、予備研究、条件設定を行い、システム構築した。幾つかの予備実験の結果、NCM核の親の歌に対して聴覚応答を示す細胞群に歌学習期に特異的に発現する候補となる遺伝子群を見つけることが出来た。その中には神経投射、シナプス形成に関わるものも存在し、これらの遺伝子について、今後その発現を任意に操作する研究を行うためのウィルスベクターの作成も行った。今年度作成したウィルスベクターでは遺伝子発現の操作を行うことは出来なかった。本科研費は今年度で終了であるが、今後も候補遺伝子を操作するべく、研究を継続する予定である。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023
All Journal Article (1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Invited: 1 results)
Cell Reports
Volume: 43 Issue: 5 Pages: 114196-114196
10.1016/j.celrep.2024.114196
