2021 Fiscal Year Research-status Report
大胆か？慎重か？：魚類の行動を決定する脳内分子機構の解明
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21K05790
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
加川 尚 近畿大学, 理工学部, 教授 (80351568)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 大胆行動 / 慎重行動 / 群れ / 神経ペプチド / メダカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、魚類の大胆または慎重行動が仲間の有無によってどのように調節されるか、また、それらの行動調節に神経ペプチドや神経伝達物質が関与するかを解明することを目的としている。本年度は、メダカを用いてrisk-taking行動試験を行い、同種他個体の存在下で大胆行動をとる個体と、単独で慎重行動をとる個体を得た後、両者の脳内アルギニンバソトシン（AVT）の発現量および各脳領域における神経活動活性を解析、比較した。
大胆行動をとった個体では、脳視床下部の視索前核に相当するgPOA領域におけるAVT発現量が慎重行動をとった個体に比べて高い傾向がみられた。一方、AVT神経の脳内投射領域は大胆行動をとる個体および慎重行動をとる個体のいずれにおいても、同様に観察され、大きな違いは認められなかった。これらの結果から、大胆個体と慎重個体では、AVT神経の機能する脳領域に相違はなく、特定の脳領域で受容されるAVT量が増えることで大胆行動が亢進される可能性が示唆された。
大胆個体と慎重個体の各脳領域における神経活動活性をEgr1遺伝子の発現量を指標に比較したところ、AVT神経細胞が局在するgPOA領域の他にも、終脳の扁桃体に相当するVs領域を含む複数の脳領域においても、Egr1発現量に差がみられた。これらの終脳領域には、AVT神経の投射領域に加えて、ドーパミン神経の細胞体局在領域も含まれることがわかっている。さらに、Vs領域およびgPOA領域に局在するドーパミン神経の細胞体には、AVT受容体（V1A型）が発現することを確認した。これらの結果から、AVT神経およびドーパミン神経の活動や相互の神経連絡が、メダカにおける大胆または慎重行動の選択に影響する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度に計画していた実験のうち、大胆個体と慎重個体における脳内AVT発現量およびAVT神経投射領域の比較解析は計画通り完了した。しかし、当初計画していた脳内ドーパミン合成酵素遺伝子の発現解析については、解析対象とするメダカの個体数が十分量確保できなかったため、R3年度内には完了できなかった。なお、現在はメダカの繁殖が回復し、行動試験後の脳の解析を行う準備までは完了している。これらの解析はR4年度前半には完了する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
R4年度は大胆個体と慎重個体の脳内ドーパミン合成量の差異を明らかにする。特にAVT受容体が発現する脳領域でのドーパミン合成酵素遺伝子の発現量を中心に調べる。また、AVTを受容することによってドーパミン神経の活動量が増加するか否かを脳ライブスライスを用いたin vitro実験で確認し、AVT神経とドーパミン神経との間の神経連絡の有無を明らかにする。さらに、ドーパミン神経亢進薬または拮抗薬を処理したメダカ個体を用いてrisk-taking行動試験を行い、大胆または慎重行動に変化がみられるか調べる。その結果を踏まえて、ドーパミン合成酵素またはAVT受容体の遺伝子をノックアウトしたメダカの作出に着手し、R4年度以降の行動解析等の準備を開始する計画である。
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| Causes of Carryover |
理由：R3年度は実験対象となるメダカの繁殖個体数減少によりドーパミン合成酵素遺伝子の発現解析が計画通り進まず、当該解析に使用する試薬費が計画よりも少なくなった。
使用計画：現在はメダカの繁殖も回復し、個体数も十分に準備できたことから、R4年度前半にはドーパミン合成酵素遺伝子の発現解析を完了する。次年度使用額はこの解析実験の試薬費に充てる。
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