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社会性の基盤となる情動制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 20H03160
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42030:Animal life science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清川 泰志  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70554484)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsフェロモン / 不安 / 安寧 / ラット / 野生ネズミ / 情動 / 社会行動 / ドブネズミ / 哺乳類 / 社会的緩衝 / 嗅覚
Outline of Research at the Start

不安や恐怖は、様々な脅威を避けることを可能にする適応的な情動である。しかしこれらの情動が不必要に強くなると、正常な社会生活を妨げてしまうことになりかねない。そのため動物は、高い社会性を持つ方向に進化していくプロセスで、おそらく不安や恐怖が過度にならないよう修飾し適切な社会行動をとることを可能にする抑制メカニズムを獲得したと考えられる。そこで本研究は、ラットにおいて不安や恐怖を惹起する警報フェロモンと、不安や恐怖を抑制する安寧フェロモンという、応募者が見出した2つの情動フェロモンをモデルとして、不安や恐怖の制御メカニズムを理解することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本年度に得られた主要な成果は以下の通りである
警報フェロモンに関する研究
警報フェロモンのリガンドである4-メチルペンタナールとヘキサナールはそれぞれ鋤鼻系と主嗅覚系で需要されるため、これらの情報が「統合センター」にて統合された後に、分界条床核へと伝達されていくことが想定されている。この統合センターを同定するために検討を進めたところ、ある領域が有力候補として挙げられた。またその他にも、鋤鼻系と主嗅覚系で受容した情報を統合センターに伝達していると考えられる様々な領域や、分界条床核を含めて統合センターから情報を受信していると考えられる様々な領域に関しても情報を得ることができた。
安寧フェロモンに関する研究
安寧フェロモン作用の神経メカニズムとして、前嗅核後部が重要な役割を担っていることが示唆されている。しかし前嗅核後部はこれまでほとんど解析が行われてこなかった神経核であるため、基盤となる解剖学的情報が非常に乏しい神経核であった。そこで順行性トレーサーを用いて解析を行ったところ、前嗅核後部が投射している領域に関する情報を得ることができた。また先行研究により安寧フェロモン分子候補として挙げられた物質を野生ドブネズミも放出していることが明らかになってきた。そこで野生ドブネズミも共通の物質を安寧フェロモンとして使用している可能性を検討するために、当該物質が野生ドブネズミに与える影響を検討した。その結果、実験室内においても、実験室外においても効果を持つことが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

警報フェロモンに関しては、鋤鼻系と主嗅覚系で受容した情報を統合する「統合センター」の候補となる領域を同定することができた。また並行して、鋤鼻上皮で受容されることが明らかになっているものの、その受容体が不明であった4-メチルペンタナールの受容体を同定することを目指しており、実際に絞り込みを開始することができた。そして安寧フェロモンに関しても、扁桃体内側核のうち腹側部がその作用に関与していることを明らかにすることができた。さらに今後の研究進展に必須となる、前嗅核後部の解剖学的情報を数多く得ることができた。加えて安寧フェロモン分子に関する研究に関しても、ある物質が野生ドブネズミに関しても効果を持つことを示唆する結果を得るなど、有力な候補物質を同定することができた。以上を勘案すると、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

警報フェロモンに関しては、これまでの研究を継続し、発展させていく。すなわち、候補として挙げられた脳領域が「統合センター」として機能していることを検討するために、1)候補領域と分界条床核が解剖学的に接続しており、2) 候補領域と分界条床核との接続が警報フェロモンを受容した際に活性化し、3) 候補領域と分界条床核との接続の活動を人工的に操作すると警報フェロモン作用が変容することを検討する予定である。また受容体同定に関しても現在の研究を進め、候補受容体を絞り込んでいく予定である。
安寧フェロモンに関してもこれまでの研究を継続し、発展させていく予定である。神経メカニズムに関する研究では、前嗅核後部に越シナプス性の順行性トレーサーを投与し、その投射先を網羅的に解析するなど、基盤となる解剖学的情報をさらに収集することを目指す。またフェロモン分子に関する研究では、候補物質がフェロモン分子であることを様々な側面から検討するとともに、野生ドブネズミのコントロールに応用するための技術開発に取り組む。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report

Research Products

(21 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

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      Behavioural Brain Research

      Volume: 422 Pages: 113746-113746

    • DOI

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      Kiyokawa Yasushi、Tanikawa Tsutomu、Ootaki Masato、Parsons Michael H.
    • Journal Title

      Journal of Pest Science

      Volume: 95 Issue: 1 Pages: 79-86

    • DOI

      10.1007/s10340-021-01405-z

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    • Author(s)
      Kogo Hiroki、Maeda Naori、Kiyokawa Yasushi、Takeuchi Yukari
    • Journal Title

      Behavioural Processes

      Volume: 190 Pages: 104457-104457

    • DOI

      10.1016/j.beproc.2021.104457

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      Parsons Michael H、Richardson Jonathan L、Kiyokawa Yasushi、Stryjek Rafal、Corrigan Robert M、Deutsch Michael A、Ootaki Masato、Tanikawa Tsutomu、Parsons Faith E、Munshi-South Jason
    • Journal Title

      Journal of Urban Ecology

      Volume: 7 Issue: 1

    • DOI

      10.1093/jue/juab027

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    • Author(s)
      KOIZUMI Ryoko、KIYOKAWA Yasushi、TANAKA Kazuyuki D.、KIMURA Goro、TANIKAWA Tsutomu、TAKEUCHI Yukari
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 78-83

    • DOI

      10.1292/jvms.20-0568

    • NAID

      130007967845

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
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      Kiyokawa Yasushi、Koizumi Ryoko、Yamada Ryoko、Hijikata Masayuki、Kimura Goro、Tanaka Kazuyuki D.、Takeuchi Yukari、Tanikawa Tsutomu
    • Journal Title

      Urban Ecosystems

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1011-1021

    • DOI

      10.1007/s11252-021-01095-6

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      Fendt Markus、Parsons Michael H.、Apfelbach Raimund、Carthey Alexandra J.R.、Dickman Chris R.、Endres Thomas、Frank Anke S.K.、Heinz Daniel E.、Jones Menna E.、Kiyokawa Yasushi、Kreutzmann Judith C.、Roelofs Karin、Schneider Miriam、Sulger Julia、Wotjak Carsten T.、Blumstein Daniel T.
    • Journal Title

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      Volume: 115 Pages: 25-33

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2020.05.002

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      Lu, M.H., Kiyokawa, Y., Takeuchi, Y.
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    • Author(s)
      津田 良夫、安居院 宣昭、谷川 力、夏秋優、林利彦、平林公男、山内健生
    • Total Pages
      440
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254640489
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  • [Remarks] 東京大学獣医動物行動学

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/

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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-07-19  

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