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プラナリアを用いた条件性場所手掛かり忌避学習の実験パラダイムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K03502
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10040:実験心理学関連
研究機関文教大学

研究代表者

田積 徹  文教大学, 人間科学部, 教授 (10410961)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードプラナリア / 塩水 / 馴化学習 / 学習の表出 / 条件性手掛り選好学習 / Y迷路 / 明暗弁別 / 条件性忌避学習 / 触覚刺激 / 明暗刺激 / 嫌悪刺激 / 消去 / 復位
研究開始時の研究の概要

プラナリアは動物の脳の基本型となる脳構造を持ち、各種神経伝達物質を産生していることから、学習・記憶の機能を有していると考えられる。プラナリアは以前に報酬などを得た場所の手掛かりを好むようになることが示されてきたが、嫌悪刺激を用いた場合にはその場所を避けるようになること(条件性忌避学習)を示した研究はない。
本研究では、プラナリアにとって嫌悪刺激である塩水を用い、条件性忌避学習の獲得や、獲得したことを消去させることを試みる。これらが可能であることが明らかになれば、動物実験の基準理念である「3Rの原則」のうち、低位の動物種の使用(Replacement;代替)を実現できる可能性がある。

研究成果の概要

当初の計画課題では、塩水を嫌悪刺激として条件性場所手掛り忌避学習をプラナリアが獲得できることを示すことであった。この計画は塩水がプラナリアにとって嫌悪刺激であることが前提となっているが、塩水はプラナリアにとって報酬でも嫌悪でもなく、明るい領域を忌避する行動の馴化を妨げることが明らかとなった。このことから、条件性忌避学習の消去、復位、さらに、条件性忌避学習の獲得に関与する神経伝達物質の同定のための実験は遂行できなかった。しかし、研究計画を変更することによって、塩水は脱馴化を引き起こすトリガー刺激でなく、学習の表出を阻害する薬理学的な作用をもつ可能性があるという非常に興味深い知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ヒトにおける塩分過剰摂取が認知症リスクを高めることが報告されている。また、塩分過多のエサを摂取したマウスは記憶の低下を示すことが報告されている。本研究では、塩水はプラナリアの学習の表出を阻害することが明らかにされた。この知見は学習や記憶への塩分のネガティブな効果が系統発生的に生物の進化の早い段階から存在することを示唆し、ヒトは何たるかを明らかにする学問領域である人間科学に、ヒトを進化的な観点から理解する視座を提供できたことに意義がある。また、プラナリアからヒトに共通する塩分のネガティブな効果に基づいて、ほ乳類などの実験動物の代替として、プラナリアを使用した実験を行える可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Derby/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Derby/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Derby/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leicester/University of Nottingham(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] プラナリアのオペラント条件づけ2023

    • 著者名/発表者名
      田積 徹・溝口 大和・阿孫 さや香・大足 彩月・工藤 裕輝・星野 菜々子・渡邉 みなみ
    • 雑誌名

      人間科学研究

      巻: 44 ページ: 103-114

    • DOI

      10.15034/00008155

    • ISSN
      03882152
    • URL

      https://bunkyo.repo.nii.ac.jp/records/8180

    • 年月日
      2023-03-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] プラナリアの馴化学習における塩水暴露の効果2024

    • 著者名/発表者名
      田積徹, Urcelay, G. P., & Prados, J.
    • 学会等名
      第39回日本行動科学学会ウインターカンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The effects of saltwater exposure on habituation learning in planarians (Girardia dorotocephala)2024

    • 著者名/発表者名
      Tazumi, T., Urcelay, G. P., & Prados, J.
    • 学会等名
      NEURO2024 (The 47th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society )
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Saline blocks the expression of conditioned place preference using light and dark cues in planarians (Dugesia japonica).2024

    • 著者名/発表者名
      Tazumi, T., Urcelay, G. P., & Prados, J.
    • 学会等名
      XXXIV International Conference of the Spanish Society for Comparative Psychology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Saline is neither aversive nor rewarding for planarians (Girardia dorotocephala) in a conditioned place preparation; however, it seems to interfere with the normal process of habituation to environmental stimuli.2023

    • 著者名/発表者名
      Tazumi, T., Urcelay, G. P., & Prados, J.
    • 学会等名
      XXXIII International Conference of the Spanish Society for Comparative Psychology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] public research data

    • URL

      https://rdmc.nottingham.ac.uk/handle/internal/9136

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www2.le.ac.uk/departments/npb/people/gpu1/publications

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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