メダカを用いた、配偶者選択行動の神経系動作原理の解明と展開

• 研究課題/領域番号: 12J05418
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 奥山 輝大 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 特別研究員(SPD)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 9,900千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2012年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 個体記憶 / オプトジェネティクス / 海馬 / 配偶者選択行動 / GnRH / メダカ / gnrh

研究実績の概要

採用１年目、２年目でメダカの配偶者選択行動の結果、メダカメスは見知ったオスを好んで配偶相手として受け入れることを見出し、その意思決定段階に終神経GnRH3ニューロンが関わることを明らかにしたが、この「個体の記憶に基づく意志決定のシステム」の進化的保存性については未知な部分が多い。そこで、一般化するためMIT利根川研究室においてマウスを用いた個体記憶に関する行動定量システムを独自に考案した。このシステムとオプトジェネティクスの手法を組み合わせて海馬での個体記憶を担う領域を同定した。
まず初めに、マウスの個体記憶をアッセイする行動実験系として、社会性識別テスト（social discrimination test）と 侵入者テスト（resident-intruder test）の行動実験系 を立ち上げた。社会性識別テストは、マウスが新規な個体に強く接近することをアッセイするテストであり、 テストチャンバーのなかに新規個体と既知個体を入れたペンシルホルダーを設置すると、マウスは新規個体の周囲を好み、積極的に匂いを嗅ぐ。テストマウスの動きをチャンバーの上から録画した後、行動解析ソフトでマウスの鼻の位置をトラッキングし、鼻が sniffing areaの中にいた時間を自動で検出したところ、確かに有意に新規個体へと接近することを確認した。
さらに、緑光刺激依存的に神経興奮を阻害する eArchT3.0タンパクを用いて、個体記憶を担う脳領域の探索を行った。AAVrh8-CamK2:eArchT-EYFP を顕微注入したマウスを用いて、 社会性識別テストと侵入者テストを行った結果、海馬の小領域の神経興奮を阻害したマウスは社会性識別テストと侵入者テストに異常を示した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] An Essential Role of the Arginine Vasotocin System in Mate-Guarding Behaviors in Triadic Relationships of Medaka Fish (Oryzias latipes). (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokoi S, Okuyama T, Kamei Y, Naruse K, Taniguchi Y, Ansai S, Kinoshita M, Young LJ, Takemori N, Kubo T, Takeuchi H
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: なし 号: 2 ページ: e1005009-e1005009
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genetic control of startle behavior in medaka fish (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuboko S, Kimura T, Shinya M, Suehiro Y, Okuyama T, Shimada A, Takeda H, Naruse K, Kubo T, Takeuchi H
  • 雑誌名: PLoS one 巻: 9 号: 11 ページ: e112527-e112527
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0112527
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] メダカを用いた分子遺伝学的手法による魚類「社会脳」の分子神経基盤の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥山輝大, 竹内秀明
  • 雑誌名: 比較生理生化学 巻: 31 ページ: 106-112
  • NAID: 130004701710
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in medaka fish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuyama T, Yokoi S, Abe H, Isoe Y, Suehiro Y, Imada H, Tanaka M, Kawasaki T, Yuba S, Taniguchi Y, Kamei Y, Okubo K, Shimada A, Naruse K, Takeda H, Oka Y, Kubo T, Takeuchi H
  • 雑誌名: Science (New York, N.Y.) 巻: 343 号: 6166 ページ: 91-94
  • DOI: 10.1126/science.1244724
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Controlled Cre/loxP Site-Specific Recombination in the Developing Brain in Medaka Fish, Oryzias latipes (2013)
  • 著者名/発表者名: Okuyama T, Isoe Y, Hoki M, Suehiro Y, Yamagishi G, Naruse K, Kinoshita M, Kamei Y, Shimizu A, Kubo T, Takeuchi H
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 8 号: 6 ページ: e66597-e66597
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0066597
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] p53 Mutation suppresses adult neurogenesis in medaka fish (Oryzias latipes). (2012)
  • 著者名/発表者名: Isoe Y, Okuyama T, Taniguchi Y, Kubo T, Takeuchi H
  • 雑誌名: Biochemical and biophysical research communications 巻: 404(1) 号: 4 ページ: 453-457
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.05.125
  • 査読あり
• [学会発表] メダカのメスが見知ったオスを選り好む配偶者選択行動の神経基盤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥山輝大
  • 学会等名: ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)公開成果報告会
  • 発表場所: 東京コンファレンスセンター・品川（東京都 港区）
  • 年月日: 2015-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] メダカのメスが見知ったオスを選り好む配偶者選択行動の神経基盤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥山輝大, 横井佐織, 大賀真伊, 阿部秀樹, 磯江泰子, 末廣勇司, 今田はるか, 田中実, 川崎隆史, 弓場俊輔, 谷口善仁, 亀井保博, 大久保範聡, 島田敦子, 成瀬清, 武田洋幸, 岡良隆, 久保健雄, 竹内秀明
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会 Neuroscience 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県 横浜市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] A Neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in Medaka Fish (2014)
  • 著者名/発表者名: Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yasuko Isoe, Yuji Suehiro, Haruka Imada, Minoru Tanaka, Takashi Kawasaki, Shunsuke Yuba, Yoshihito Taniguchi, Yasuhiro Kamei, Kataaki Okubo, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • 学会等名: 2nd Strategical Meeting for Medaka Research
  • 発表場所: セビリア（スペイン）
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12
• [学会発表] Neural mechanism underlying socially-regulated female mating receptivity in medaka fish (2013)
  • 著者名/発表者名: Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yasuko Isoe, Yuji Suehiro, Haruka Imada, Minoru Tanaka, Takashi Kawasaki, Shunsuke Yuba, Yoshihito Taniguchi, Yasuhiro Kamei, Kataaki Okubo, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • 学会等名: 第36 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県 神戸市）
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Neural mechanisms of female sexual preference in medaka (2012)
  • 著者名/発表者名: Teruhiro Okuyama, Saori Yokoi, Hideki Abe, Yoahihito Taniguchi, Kataa ki Okubo, Yasuhiro Kamei, Atsuko Shimada, Kiyoshi Naruse, Hiroyuki Takeda, Yoshitaka Oka, Takeo Kubo, Hideaki Takeuchi
  • 学会等名: Society for Neuroscience meeting 2012
  • 発表場所: ニューオリンズ、米国
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] メダカにおける、メスの配偶者選択行動の神経機構Neural mechanisms of female sexual preference in medaka, Oryzias latipes (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥山輝大, 横井佐織, 阿部秀樹, 末廣勇司, 今田はるか, 田中実, 川崎隆史, 谷口善仁, 亀井保博, 島田敦子, 成瀬清, 武田洋幸, 岡良隆, 久保健雄, 竹内秀明
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
  • 年月日: 2012-09-19
• [図書] 動物行動の分子生物学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久保 健雄, 奥山 輝大, 上川内 あづさ, 竹内 秀明, 太田 次郎, 赤坂 甲治, 浅島 誠, 長田 敏行
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: 裳華房
• [備考] メダカの雌が見知った雄を配偶者として選択する行動の神経基盤
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/8284