2014 Fiscal Year Annual Research Report
ミラーニューロンの形成過程：トリの聴覚発声系をモデルとした学習・発達研究
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26240019
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡ノ谷 一夫 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30211121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和多 和宏 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70451408)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミラーニューロン / 鳴禽類 / さえずり / 形成過程 / エピジェネティクス / ヘッブ学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２６年度は、鳥類のミラーニューロンの形成過程を効率よく研究するための技術を、電気生理学的・分子解剖学的に開発した。電気生理学的方法では、ミラーニューロンが投射する大脳基底核Ｘ野に刺激電極を刺入し、ミラーニューロンが分布するＨＶＣニューロンの自発発火を記録しながらＸ野から刺激を与えて、ミラーニューロンの候補を同定する技術を確立した。また、ＨＶＣにインピーダンスの低い記録電極を刺入して脳波を無線で受信機に飛ばす技術を確率した。これにより、覚醒状態と聴覚応答の関連を研究することが可能になり、ミラーニューロンが運動モードから聴覚モードへとスイッチする様子を解明することができる。分子解剖学的方法では、ミラーニューロンに特異的に発現している遺伝子群を同定した。これらの遺伝子の一部には、発声学習臨界期にその発現量が変化するものも含まれている。さらにそれらの遺伝子の発現を操作可能なアデノ随伴ウイルスを開発した。さらに、ミラーニューロンが受容する聴覚情報の源の一部と考えられる扁桃核（TnA）相当部位から聴覚応答を記録し、高い選択性を持つことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２６年度の当初目標であるミラーニューロン記録技術を、電気生理のみならず分子遺伝学・分子解剖学の技術をも駆使して開発したことにより、２７年度以降の研究の準備が十分整った。このため、本研究は順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
２７年度以降は、ミラーニューロンの形成過程についていくつかの具体的な課題を解明する。（１）ミラーニューロンの活動を切り替える技術を開発する。無線により脳部位を光刺激できる装置を導入し、また２６年度に開発したアドノ随伴ウイルスによる遺伝子導入を行うことで、ＨＶＣの機能を任意に変調させることを試みる。（２）ミラーニューロンには聴覚モードと発声モードがあり、この切り替えは鳥の覚醒状態に依存することが示唆されている。実際の切り替えがどのレベルの覚醒状態で生起するかを解明するため、脳波を記録しながらミラーニューロンの活動が発声モードなのか聴覚モードなのかの対応関係を解明する。（３）発達過程におけるミラーニューロンの生成とエピジェネティクスの影響について、２６年度に開発した手法を用いて幼鳥期か成鳥期に至るミラーニューロンの形成過程を記録するとともに、メチル化の度合いを計測する。（４）オペラント条件づけによりミラーニューロン聴覚機能を解明する。オペラント条件づけに自己歌をＧｏ，他者歌をＮｏｇｏ刺激、またはこの逆の弁別課題を課し、その際にミラーニューロンで発現する遺伝子を同定する。以上４つの具体的課題により、ミラーニューロンの機能と形成過程についての新たな知見を得る。
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