Memory priming of filial imprinting by the action of thyroid hormone in domestic chicks

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06747
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44050:Animal physiological chemistry, physiology and behavioral biology-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: Homma Koichi 帝京大学, 薬学部, 教授 (90251438)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 刷り込み / 甲状腺ホルモン / 早期学習 / プライミング / ニワトリ

Outline of Final Research Achievements

Blockade of muscarinic acetylcholine receptor impaired imprinting. The dorsal arcopallium of chicks displayed the expression of orthologs of mammalian fear-related serotonin receptor subfamily genes. Fetal blockade of nicotinic acetylcholine transmission caused autism-like impairment of biological motion preference. Dopaminergic nuclei in the chick midbrain expressed serotonin receptor subfamily genes. Muscarinic acetylcholine receptors contributed subtype-selectively for imprinting. Thyroid hormone modulated the chick forebrain network for imprinting. Chick hippocampus displayed subdivision- and layer-selective expressions of serotonin receptor genes. The imprintability of newly hatched chicks was assessed by a high-time resolution apparatus based on a running disc.

Free Research Field

動物生理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで刷り込みは離巣性鳥類の親を覚える特殊な記憶学習であり、その後の個体発生の種々の学習に影響を及ぼす学習とは考えられていなかった。しかし、代表者らの研究の結果、学習に伴って脳内に流入する甲状腺ホルモンによってニワトリヒナの刷り込み学習が可能になると、その後の学習の習得力が飛躍的に向上することがわかった。本研究は、学習臨界期中に遷移する神経回路のキー分子として甲状腺ホルモンに焦点を当て、新たに開発した行動装置を利用して研究を遂行する独自性の高いものであり、視覚優先学習と聴覚優先学習における脳機能を比較しながら脳の機能的進化を考察できる点において、国内外の研究にはない視点と成果が期待できる。