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鱗食魚の右利き・左利きを支配する脳内機序の理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K14934
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関富山大学

研究代表者

竹内 勇一  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (40508884)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード左右性 / 脳の左右差 / 学習 / 捕食行動 / 遺伝子発現 / 利き / RNA-seq / 脳の機能分化 / 表現型多型 / シクリッド / 神経科学 / 行動学 / 生態学
研究成果の概要

左右性が顕著なタンガニイカ湖の鱗食魚について、左右性行動に関する回路素子・発達過程・遺伝基盤を調べた。生まれて初めての鱗食行動に左右差はあるのかを目的とし、固形飼料でのみ育てた幼魚を使って、捕食実験を行ったところ、鱗食初日の左右性は弱いが捕食を繰り返すことで強化された。すなわち、この左右性は、鱗食経験に基づいて獲得されることが明らかになった。また、利きと脳の左右差に関する脳内遺伝子を、RNA-seqで網羅的に解析した。鱗食魚の右脳もしくは左脳に特有な発現を示す遺伝子を同定した。なかには、初期胚で左右軸決定に携わる遺伝子が含まれており、それらが成魚の脳の左右差の維持に関わると示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

利き手のように体の片方を主に使う行動様式は脳内でどのように制御されるのか?左右の脳は高度に機能分化しており、その機構解明は脳科学上の重要な課題の一つである。私はタンガニイカ湖の鱗食魚を用いて、捕食時にみられる襲撃方向の利きは経験依存的な学習によって確立されるが、運動能力の左右差は生まれつき決まっていることを突き止めた。ヒトの利き手を代表として、様々な動物に広く認められるが、実はその獲得機構は、ほとんど明らかになっていなかった。鱗食魚の利きは非常に明瞭で、それを制御する入力から出力までの神経回路が想定できる。今後は、いまだ謎に包まれた「利きの脳内制御機構」の全容が解明できると考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Malawi(マラウイ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lateralized expression of left-right axis formation genes is shared by adult brains of lefty and righty scale-eating cichlids2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Ishikawa Asano、Oda Yoichi、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 28 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2018.07.002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specialized movement and laterality of fin-biting behaviour in Genyochoromis mento in Lake Malawi2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Hata Hiroki、Maruyama Atsushi、Yamada Takuto、Nishikawa Takuma、Fukui Makiko、Zatha Richard、Rusuwa Bosco、Oda Yoichi
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 222 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1242/jeb.191676

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Laterality is Universal Among Fishes but Increasingly Cryptic Among Derived Groups2017

    • 著者名/発表者名
      Hori Michio、Nakajima Mifuyu、Hata Hiroki、Yasugi Masaki、Takahashi Satoshi、Nakae Masanori、Yamaoka Kosaku、Kohda Masanori、Kitamura Jyun-ichi、Maehata Masayoshi、Tanaka Hirokazu、Okada Norihiro、Takeuchi Yuichi
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 34 号: 4 ページ: 267-274

    • DOI

      10.2108/zs160196

    • NAID

      120006402033

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateralized scale-eating behaviour of cichlid is acquired by learning to use the naturally stronger side2017

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Oda Yoichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 8384-8384

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09342-7

    • NAID

      120006399283

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 鱗食性シクリッドで見られる利き獲得の学習効果には臨界期がある2020

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、小田洋一
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マラウィ湖産ヒレ食性シクリッド科魚類の捕食行動の特殊性と左右性2019

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、畑啓生、丸山敦、山田拓人、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鱗食魚における左右性の可塑性2019

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、小田洋一
    • 学会等名
      第90回日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鱗食魚における右脳/左脳に特有な発現を示す遺伝子群2019

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、石川麻乃、小田洋一、北野潤
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 鱗食魚の右利き・左利きで共通した非対称な脳内遺伝子発現2018

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、北野潤、石川麻乃、小田洋一
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 鱗食性シクリッドにおける襲撃方向の選択と左右性2018

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一
    • 学会等名
      日本動物学会第89回札幌大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マラウィ湖の鰭食い魚における捕食行動の「利き」2018

    • 著者名/発表者名
      山田拓人、畑啓生、丸山敦、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、福井眞生子、小田洋一、竹内勇一
    • 学会等名
      日本動物行動学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚食・鱗食・ヒレ食のシクリッド3種における口部形態の左右差の比較2018

    • 著者名/発表者名
      西川巧馬、丸山敦、畑啓生、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一、竹内勇一
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マラウィ湖産ヒレ食シクリッドの捕食行動の左右性2018

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、畑啓生、丸山敦、山田拓人、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 鱗食性シクリッドにおける鱗食経験により獲得される捕食行動の左右性2017

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、小田洋一
    • 学会等名
      第40回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マラウィ湖に生息するヒレ食シクリッドの左右性2017

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、畑啓生、丸山敦、山田拓人、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一
    • 学会等名
      第88回日本動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] スポーツが得意な子に育つたのしいお話3652019

    • 著者名/発表者名
      一般社団法人 日本体育学会
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • ISBN
      9784416618707
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 魚類学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      一般社団法人日本魚類学会
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303177
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 調べる学習子ども年鑑20182018

    • 著者名/発表者名
      朝日小学生新聞
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      岩崎書店
    • ISBN
      9784265099542
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 鰭(ヒレ)を食べるアフリカの魚にも利きがあることを発見

    • URL

      https://www.u-toyama.ac.jp/education/news/2018/1219a.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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