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学習臨界期を開く甲状腺ホルモンが制御するアクチンダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 18K06667
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

山口 真二  帝京大学, 薬学部, 教授 (60398740)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード刷り込み / 記憶 / 甲状腺ホルモン / アクチン / コフィリン / 臨界期
研究成果の概要

ある種の学習は、生後の限られた臨界期にしか習得できない。ニワトリヒナを用いて、孵化後2,3日に限られる刷り込み学習の臨界期を開く因子が、甲状腺ホルモン(T3)であることを発見した。一方、アクチン重合因子の活性阻害剤が、T3と同様に臨界期を開くことを見出した。このことから、T3が作用すると、神経微細構造でのアクチン重合状態が変化しているのではないかと考えられた。2光子起レーザ走型微鏡を用い、ヒナを生かしたまま大脳の神微細構造を解析した。その結果、T3投与後1-3時間では、神経細胞 のアクチンフィラメントの重合を解除し、 重合の進んだスパインの割合が増加することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ある種の学習は、生後の限られた臨界期又は感受性期と呼ばれる時期にしか習得できない。刷り込み学習はその典型例である。臨界期が閉じたヒナに、T3を注射すると、再び臨界期が開く。本研究では、T3が学習臨界期を開く分子機構の解明を試みた。そして、薬理学的にアクチン重合因子の活性阻害剤が、T3と同様に臨界期を開くことを見出した。このことから、T3が作用すると、神経微細構造でのアクチン重合状態が変化しているのではないかと考えられた。T3がヒナの脳内の神経細胞に作用し、刷り込み記憶を成立させるためには、神経細胞のアクチンダイナミックスを一過的に再編成することが必要であることを示唆している。

報告書

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

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] The dorsal arcopallium of chicks displays the expression of orthologs of mammalian fear related serotonin receptor subfamily genes2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Toshiyuki、Aoki Naoya、Mori Chihiro、Fujita Eiko、Matsushima Toshiya、Homma Koichi J.、Yamaguchi Shinji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21183-21183

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78247-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blockade of muscarinic acetylcholine receptor by scopolamine impairs the memory formation of filial imprinting in domestic chicks (Gallus Gallus domesticus)2020

    • 著者名/発表者名
      Aoki N, Fujita T, Mori C, Fujita E, Yamaguchi S, Matsushima T, Homma KJ.
    • 雑誌名

      Behav Brain Res.

      巻: 379 ページ: 112291-112291

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2019.112291

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The chick pallium displays divergent expression patterns of chick orthologues of mammalian neocortical deep layer-specific genes2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Aoki N, Fujita E, Matsushima T, Homma KJ, Yamaguchi S.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 20400-20400

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56960-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GABA-A and GABA-B receptors in filial imprinting linked with opening and closing of the sensitive period in domestic chicks (gallus gallus domesticus)2018

    • 著者名/発表者名
      Aoki N, Yamaguchi S, Fujita T, Mori C, Fujita E, Matsushima T, Homma KJ
    • 雑誌名

      Front Physiol.

      巻: 9 ページ: 1837-1837

    • DOI

      10.3389/fphys.2018.01837

    • 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] Thyroid hormone sensitizes the imprinting-associated induction of biological motion preference in domestic chicks2018

    • 著者名/発表者名
      Miura M, Aoki N, Yamaguchi S, Homma KJ, Matsushima T
    • 雑誌名

      Front Physiol.

      巻: 9 ページ: 1740-1740

    • DOI

      10.3389/fphys.2018.01740

    • 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] Wnt-2b in the intermediate hyperpallium apicale of the telencephalon is critical for the thyroid hormone-mediated opening of the sensitive period for filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus)2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi S, Aoki N, Matsushima T, Homma KJ,
    • 雑誌名

      Hormones and Behavior

      巻: 102 ページ: 120

    • DOI

      10.1016/j.yhbeh.2018.05.011

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression of Dio2 (thyroid hormone converting enzyme) in telencephalon is linked with predisposed biological motion preference in domestic chicks2018

    • 著者名/発表者名
      Takemura Y, Yamaguchi S, Aoki N, Miura M, Homma KJ, Matsushima T.
    • 雑誌名

      Behav Brain Res.

      巻: 349 ページ: 25

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2018.04.039

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニワトリ終脳において、哺乳類の大脳新皮質深層選択的遺伝子オルソログの発現は、様々な領域に見られた2020

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yamaguchi, Naoya Aoki, Koichi Homma, Toshiyuki Fujita
    • 学会等名
      第53回発生生物学会 熊本
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ終脳におけるセロトニン受容体遺伝子の発現解析2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Fujita, Naoya Aoki, Eiko Fujita, Koichi Homma, Shinji Yamaguchi
    • 学会等名
      第53回発生生物学会 熊本
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ終脳における、哺乳類の大脳新皮質深層選択的遺伝子オルソログの発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤田俊之、青木直哉、藤田永子、本間光一、山口真二
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニワトリヒナの大脳巣外套尾側部は刻印付け記憶の保持に関わる2019

    • 著者名/発表者名
      青木直哉、藤田俊之、藤田永子、山口真二、本間光一
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニワトリヒナの巣外套尾側部は刻印付けの想起に必要である2019

    • 著者名/発表者名
      青木直哉、藤田俊之、山口真二、本間光一
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会(Neuro2019)新潟
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 甲状腺ホルモンは課題転換での柔軟性を向上させる2019

    • 著者名/発表者名
      青木直哉、藤田俊之、藤田永子、山口真二、本間光一
    • 学会等名
      第43回 鳥類内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 藤田 俊之 、青木 直哉 、藤田 永子 、本間 光一 、山口 真二2019

    • 著者名/発表者名
      ニワトリNR4A2は、哺乳類大脳新皮質 V, VI 層と機能的な相同領域に発現する
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第71回大会 東京
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 青木 直哉、藤田 俊之、藤田 永子、山口 真二、本間 光一2019

    • 著者名/発表者名
      鳥類刻印付けでは相反する役割を担GABA-A受容体とGABA-B受容体の量的バランスによって成否が決まる
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第71回大会 東京
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Wnt-2b は、甲状腺ホルモンの下流で働くニワトリヒナの刻印付け臨界期の開始因子である2018

    • 著者名/発表者名
      山口 真二、藤田 俊之、青木 直哉、藤田 永子、本間 光一
    • 学会等名
      第29回日本行動神経内分泌研究会、神奈川県藤野
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 鳥類刻印付けでは、GABA-A受容体とGABA-B受容体が相反する役割を担うことにより成否を決める2018

    • 著者名/発表者名
      青木 直哉、山口 真二、本間 光一
    • 学会等名
      日本動物学会 第89回札幌大会 札幌
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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