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2019 Fiscal Year Annual Research Report

種に固有な音認識を担う神経回路基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 16H04655
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

上川内 あづさ  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00525264)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords聴覚神経回路 / 求愛歌
Outline of Annual Research Achievements

多くの動物は、同種の他個体に遭遇した際に、その種に固有のパターンを持つ「鳴き声」などの特徴的な音を使ってコミュニケーションを行う。本研究は、このような「種に固有のコミュニケーション音を認識してその意味を理解する」、といった聴覚情報処理が、どのような特性を持つ神経細胞のどのような組み合わせで達成されるのか、その神経回路機構を理解することを目的とする。そのための研究モデルとして、種に固有のコミュニケーション音として「求愛歌」を持つショウジョウバエの求愛行動を用いた解析を進めた。
前年度まで、聴覚神経回路構造をシナプスレベルで解読する為、脳の連続電子顕微鏡画像を用いたコネクトーム解析を進めてきた。当該年度はこれを継続し、聴感覚ニューロン群と、求愛歌情報処理に関わるAMMC-B1ニューロンとのシナプス接続様式を定量的に同定した。これにより、1次ニューロンである聴感覚ニューロン群から2次ニューロンであるAMMC-B1ニューロンへの情報伝達は一方向性であり、直接のフィードバック回路はないことが判明した。一方で、聴感覚ニューロン群の軸索上には、出力シナプスと入力シナプスが混在しており、プレシナプス段階での伝達制御機構の存在が示唆された。また、AMMC-B1ニューロンへシナプス伝達する聴感覚ニューロン群の1割程度は、逃避行動を制御するGFニューロン、と呼ばれる2次ニューロンにもシナプス伝達することが判明した。これにより、逃避行動に関連する音情報処理の経路と求愛歌の情報処理経路の両方に、特定の聴感覚ニューロンが情報を伝えることが判った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] HHMI Janelia research campus(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      HHMI Janelia research campus
  • [Journal Article] A Feedforward Circuit Regulates Action Selection of Pre-mating Courtship Behavior in Female Drosophila2020

    • Author(s)
      Ishimoto Hiroshi、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 30 Pages: 396~407.e4

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.11.065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wiring patterns from auditory sensory neurons to the escape and song‐relay pathways in fruit flies2020

    • Author(s)
      Kim Hyunsoo、Horigome Mihoko、Ishikawa Yuki、Li Feng、Lauritzen J. Scott、Card Gwyneth、Bock Davi D.、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 24877 Pages: 1, 31

    • DOI

      10.1002/cne.24877

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stereotyped Combination of Hearing and Wind/Gravity-Sensing Neurons in the Johnston’s Organ of Drosophila2020

    • Author(s)
      Ishikawa Yuki、Fujiwara Mao、Wong Junlin、Ura Akari、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 10 Pages: 1552

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.01552

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior2019

    • Author(s)
      Yamazaki Shuhei J.et al
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 13 Pages: 626

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00626

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 総説 わずかなリズムの違いを聞き分ける脳のしくみ2019

    • Author(s)
      山田 大智、上川内 あづさ
    • Journal Title

      BRAIN and NERVE

      Volume: 71 Pages: 599~609

    • DOI

      10.11477/mf.1416201322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Softness sensing and learning in Drosophila larvae2019

    • Author(s)
      Kudow Nana、Kamikouchi Azusa、Tanimura Teiichi
    • Journal Title

      The Journal of Experimental Biology

      Volume: 222 Pages: 1, 11

    • DOI

      10.1242/jeb.196329

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A single male auditory response test to quantify auditory behavioral responses in Drosophila melanogaster2019

    • Author(s)
      Ishikawa Yuki、Okamoto Natsuki、Yoneyama Yusuke、Maeda Naoki、Kamikouchi Azusa
    • Journal Title

      Journal of Neurogenetics

      Volume: 33 Pages: 64~74

    • DOI

      10.1080/01677063.2019.1611805

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Serotonergic neurons modulate the temporal dynamics of the auditory response behavior induced by a courtship song in the fruit fly2019

    • Author(s)
      Nao Morimoto, Ryosuke F. Takeuchi, Ayano Ishida, Azusa Kamikouchi, Fumitaka Osakada
    • Organizer
      Neuro 2019
  • [Presentation] Evolution of neural circuit for chemical communication in縲?Drosophila2019

    • Author(s)
      Yuki Ishikawa,Naoki Maeda,Azusa Kamikouchi
    • Organizer
      Neuro 2019
  • [Presentation] Neural mechanism for evaluating love songs in fruit flies2019

    • Author(s)
      Azusa Kamikouchi
    • Organizer
      17th International Meeting on Invertebrate Sound and Vibration
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 性フェロモン選好性の進化的逆転をもたらす神経基盤2019

    • Author(s)
      石川由希、前田直希、上川内あづさ
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
  • [Presentation] Presynaptic regulation of auditory sensory neurons in fruit flies2019

    • Author(s)
      上川内あづさ
    • Organizer
      第12回分子高次機能研究会
  • [Presentation] ショウジョウバエの歌受容を調節する抑制性神経伝達2019

    • Author(s)
      上川内あづさ
    • Organizer
      第92回日本生化学会
    • Invited
  • [Presentation] Combination of sensory stimuli modifies the following strategy of the courting male fly (D. melanogaster)2019

    • Author(s)
      高市大輔、石川由希、上川内あづさ
    • Organizer
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
  • [Presentation] Search for auditory neurons that shape song selectivity in two Drosophila species2019

    • Author(s)
      大橋拓朗、石川由希、粟崎健、上川内あづさ
    • Organizer
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
  • [Presentation] Neural mechanism underlying acoustic communication in fruit flies2019

    • Author(s)
      Azusa Kamikouchi
    • Organizer
      6th Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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