2021 Fiscal Year Annual Research Report
Neural mechanisms underlying habitual memory formation in insect microbrains
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19H03261
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
水波 誠 北海道大学, 理学研究院, 教授 (30174030)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 微小脳 / 学習 / 昆虫 / 習慣記憶 / パブロフ型条件づけ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はフタホシコオロギの古典的条件付けにおいて「習慣形成」という現象が見られることを発見した。「習慣形成」とは、学習訓練を繰り返すと、報酬価値を引き下げる実験操作を行っても学習行動が遂行されるようになる現象である。古典的条件付けの習慣形成は、これまで他の動物では報告がなく、コオロギを用いたその現象の解明は、動物の学習についての新知見をもたらすに違いない。
前年度まで研究で、コオロギにおいて、餌（糖溶液）を塩化リチウム（毒物）と連合させる味覚嫌悪学習訓練を行うことで、報酬価値を引き下げる実験方法を開発した。この方法は習慣記憶形成の確認実験として優れた方法と考えられるが、その実際の適用には技術的な困難があった。本年度は、本技術を習慣記憶形成の確認実験に利用可能な実験技術に改良することを目指した。糖溶液の濃度、糖の種類（グルコース、スクロース、フルクトース）、糖溶液の消費テストの方法、訓練からテストまでの時間間隔などについて全面的な見直しを行った結果、非常に安定した実験結果を出せるようになり、報酬価値引き下げ実験への適用に最適と思われる実験条件を確立させることができた。
本年度のもう１つの研究として、習慣形成及び習慣記憶の読み出しにオクトパミンニューロンの役割を明らかにするための実験技術の確立を目的に、前年度に引き続き、神経活動の活性化に伴う最初期応答遺伝子egr-Bの発現を指標としたオクトパミンニューロンの活動解析技術の確立を目指した。この方法を用いたオクトパミンニューロンの活動を蛍光ラベリングに成功した。しかしこのラベリング法は安定的な結果が出にくい面があり、また生理的な条件下で起こるごく弱い神経活動を捉えるには一定の限界があった。高感度かつ安定的に神経活動をモニターできる蛍光ラベリング法の確立を目指し実験技術改良を進めている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
