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メダカの顔認知の分子神経基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02479
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
研究機関東北大学 (2019-2020)
岡山大学 (2018)

研究代表者

竹内 秀明  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (00376534)

研究分担者 王 牧芸  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (70781152)
横井 佐織  北海道大学, 薬学研究院, 助教 (10772048)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードソーシャルビジョン / 上丘 / 顔認知 / オキシトシン / 視蓋 / パリウム / Tet-ONシステム / 顔領域 / 最初期遺伝子 / クローナルユニット / ソーシャルサリエンス仮説 / 小型魚類 / 社会認知 / 魚類
研究成果の概要

オキシトシンはメダカにおいて個体認知能力を介した「親密な異性」への好みをオス・メスの両方で制御することを発見した (PNAS 2020)。さらにオキシトシン作用部位候補として霊長類の「上丘」に対応する「視蓋」を同定した。霊長類の「上丘」ではメダカ同様にオキシトシン受容体が発現しており、先天的な顔認知にも関わっている。このことから、メダカでも当該脳領域が視覚的な社会認知(顔認知)に関わる可能性をある。これと併行して、最初期遺伝子による賦活化脳領域の検索から、パリウムDdの一つの脳区画が異性の視覚刺激によって活性化することを見出した。当該脳領域の遺伝子発現プロファイルを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで顔認知に関わる神経機構は霊長類で固有に進化したと信じられており、魚類に着目した研究はなかった。霊長類研究では遺伝子操作が困難であることから、顔認知の分子神経基盤の解明は進んでいない。本研究課題では、メダカの顔認知に関わる脳領域候補を同定し、機能解析に必要なマーカー遺伝子の同定や遺伝子発現制御ツール(Tet-ON)システムの確立に成功した。これにより、世界に先駆けて動物の顔認知に関わる分子神経基盤をシンプルな実験動物を用いて解析できるようになった。また霊長類と比較可能な脳領域(視蓋・上丘)に着目することで、メダカ の基礎研究がヒトの先天的な顔認知機構の原型の発見につながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] エモリー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] エモリー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Emory University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Sexually dimorphic role of oxytocin in medaka mate choice2020

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Saori、Naruse Kiyoshi、Kamei Yasuhiro、Ansai Satoshi、Kinoshita Masato、Mito Mari、Iwasaki Shintaro、Inoue Shuntaro、Okuyama Teruhiro、Nakagawa Shinichi、Young Larry J.、Takeuchi Hideaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 9 ページ: 4802-4808

    • DOI

      10.1073/pnas.1921446117

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of omnidirectional aerial display with aerial imaging by retro-reflection (AIRR) for behavioral biology experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Erina、Yasugi Masaki、Takeuchi Hideaki、Watanabe Eiji、Kamei Yasuhiro、Yamamoto Hirotsugu
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 26 号: 1 ページ: 221-229

    • DOI

      10.1007/s10043-019-00502-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メダカの個体認知を介した配偶者選択に関わる脳の分子神経基盤2021

    • 著者名/発表者名
      竹内 秀明
    • 学会等名
      日本化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳行動状態系が社会行動選択にバイアスを与える分子神経機構の解明-メダカを動物モデルとして-2020

    • 著者名/発表者名
      竹内秀明
    • 学会等名
      NPBPPP
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 性的パートナー選択にバイアスを与える脳の内部状態の神経基盤2019

    • 著者名/発表者名
      竹内秀明
    • 学会等名
      日本認知学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Individual recognition in medaka fish2018

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takeuchi
    • 学会等名
      4rd Medaka Strategic Meeting, Heidelberg, Germany
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Social peptides in medaka fish2018

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takeuchi
    • 学会等名
      International workshop on “UNDERSTANDING THE NEUROREGULATORY ACTIONS OF OXYTOCIN AND ITS POTENTIAL CLINICAL APPLICATIONS”, ERICE, Italy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 生物の科学「遺伝」メダカの個体認知能力と配偶者選択2018

    • 著者名/発表者名
      王牧芸、横井佐織、奥山輝大、 竹内秀明
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860436360
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 生物の科学「遺伝」メダカの行動学研究の最先端~メダカはなぜ豊かな色彩を持つのか?2018

    • 著者名/発表者名
      竹内秀明、深町昌司、亀井保博、成瀬清
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860436360
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 生物の科学[遺伝」「約100年継承された伝統系統メダカ」2018

    • 著者名/発表者名
      竹内秀明
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860436360
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科脳生命統御学専攻 分子行動分野

    • URL

      https://sites.google.com/view/molecular-ethology-laboratory

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/Takeuchi

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/Takeuchi/published_papers/4386471

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科脳生命統御学専攻分子行動分野

    • URL

      https://sites.google.com/view/molecular-ethology-laboratory

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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