ショウジョウバエにおける求愛定位行動解発の神経回路メカニズム

• 研究課題/領域番号: 18H02476
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 古波津 創 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター, 研究マネージャー (40571930)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: Drosophila / courtship / vision / calcium imaging / visual behavior / ショウジョウバエ / 求愛行動 / 視覚行動 / カルシウムイメージング / 光遺伝学 / 視覚 / イメージング / 神経行動学 / 本能行動 / fruitless

研究成果の概要

ショウジョウバエの雄は雌に求愛する際、主に視覚に頼りながら雌個体を追跡する。この求愛定位行動における視覚の重要性は行動レベルでよく調べられているが、その基盤となる視覚情報を運動出力に変換する神経回路の実体は不明であった。本研究は光遺伝学を活用した行動スクリーニングとトレッドミルを用いた歩行活動の定量解析、そして行動中の個体におけるin vivoカルシウムイメージングを用いて、求愛中の雄が示す、視覚に依存した歩行ターンの制御を担う新規介在ニューロン群を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ショウジョウバエ雄の求愛行動は複数の要素的な動作の組み合わせによって構成されており、交尾達成のためにはそれらの要素的動作を協調的に発現させることが不可欠である。本研究では雄の求愛行動を形作る要素的動作の中でもとりわけ基礎的な、「雌の追跡」に関わるニューロン群を見出した。これは今後、求愛行動に関わる行動選択と運動制御の神経回路機構を探る上での起点となるものであり、ここに本研究の学術的意義がある。

研究成果

• [学会発表] Exploration of visual circuit that mediate male courtship in Drosophila (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohatsu S.and Yamamoto D.
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会 第41回東京大会
• [学会発表] The neural mechanism underlying species-specific courtship behavior in Drosophila subobscura (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R., Higuchi T., Kohatsu S., Sato K., Awasaki T. and Yamamoto D.
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会 第41回東京大会