Experience-dependent preference for reward-stimulating substances

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16265
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Ichinose Toshiharu 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20774748)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アルコール依存 / 遺伝学 / ドーパミン / D1受容体 / ショウジョウバエ

Outline of Final Research Achievements

Dysregulated motivation to consume alcohol leads to addictive behaviors that often result in serious health consequences. The fruit fly Drosophila melanogaster offers a unique opportunity to approach this problem with a battery of sophisticated neurogenetic tools available, but how they consume these drugs remains largely unknown. Here, we examined alcohol self-administration behavior of Drosophila and the underlying neuronal mechanisms. Long-term escalation of ethanol preference required the dopamine receptor Dop1R1 in the mushroom body. The protein level of Dop1R1 increased after repeated intake of ethanol, which correlates with the acquired preference. Genetic overexpression of Dop1R1 enhanced ethanol preference. These results reveal the role of dopamine signaling and its plastic changes in controlling voluntary intake of drugs.

Free Research Field

神経行動学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの哺乳類にとってアルコールは毒であるが、我々ヒトは例外的にアルコールが好きな種といえる。自然界においてアルコールは主に発酵した果実に存在し、人類の酒好きは果実食とともに進化したと言われている。遺伝学モデルとして有名なショウジョウバエは果実を主食とし、昆虫の中では例外的にアルコールをよく好む。ショウジョウバエのアルコール依存モデルにおけるドーパミンの役割を示した本研究により、アルコールを好む幅広い種で保存された共通メカニズムを探ることが可能となる。