昆虫の寿命延長処理に伴う記憶障害の分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 25440163
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 松本 幸久 東京医科歯科大学, 教養部, 助教 (60451613)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 加齢性記憶障害 / 嗅覚学習 / 長期記憶 / 一酸化窒素 / メラトニン / 昆虫 / コオロギ

研究成果の概要

代表者はコオロギの長期記憶形成能力が加齢に伴い低下することを報告している。本研究ではコオロギを使って、寿命延長処理が記憶能力に及ぼす影響を調べた。低温環境で飼育したコオロギでは長期記憶形成能を維持したまま寿命が延長した。交尾制限したコオロギでは寿命が延長したが成虫脱皮の早い段階から記憶形成能が低下した。抗酸化物質のメラトニンを長期投与したコオロギでは、寿命の延長なしで長期記憶形成能を長く維持できた。また加齢コオロギにメラトニンを単回投与すると長期記憶が形成され、メラトニンが長期記憶の形成過程に重要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Roles of octopamine and dopamine in appetitive and aversive memory acquisition studied in olfactory conditioning of maxillary palpi extension response in crickets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, C. S. Matsumoto, R. Wakuda, S. Ichihara and M. Mizunami
  • 雑誌名: Front. Behav. Neurosci. 巻: 9: 230
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2015.00230
  • NAID: 120005663126
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Critical evidence for the prediction error theory in associative learning. (2015)
  • 著者名/発表者名: Terao K, Matsumoto Y, Mizunami M
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 8929-8929
  • DOI: 10.1038/srep08929
  • NAID: 120005602518
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of calcium/calmodulin-dependent kinase II in long-term memory formation in crickets. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizunami M, Nemoto Y, Terao K, Hamanaka Y, Matsumoto Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 9 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0107442
  • NAID: 120005496509
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cyclic nucleotide–gated channels, calmodulin, adenylyl cyclase and calcium/calmodulin-dependent kinase II are required for late but not early long-term memory formation in the honey bee (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Sandoz JC, Devaud JM, Lormant F, Mizunami M, Giurfa M
  • 雑誌名: Learning & Memory 巻: 21 号: 5 ページ: 272-286
  • DOI: 10.1101/lm.032037.113
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Participation of NO signaling in formation of long-term memory in salivary conditioning of the cockroach. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, C.S., Kuramochi, T., Matsumoto, Y., Watanabe, H., Nishino, H., Mizunami, M.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 印刷中 ページ: 4-8
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.01.010
  • NAID: 120005295655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and modeling of neural processes underlying sensory preconditioning (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Hirashima D, Mizunami M.
  • 雑誌名: Neurobiol. Learn. Mem. 巻: 101 ページ: 103-113
  • DOI: 10.1016/j.nlm.2013.01.008
  • NAID: 120005228719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of NO signaling in long-term memory formation in visual learning in an insect. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Hirashima D, Terao K, Mizunami M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 7 ページ: e68538-e68538
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068538
  • NAID: 120005342541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted gene delivery in the cricket brain, using in vivo electroporation (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto CS, Shidara H, Matsuda K, Nakamura T, Mito T, Matsumoto Y, Oka K, Ogawa H
  • 雑誌名: J Insect Physiol 巻: 59 号: 12 ページ: 1235-1241
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2013.10.001
  • NAID: 120005348948
  • 査読あり
• [学会発表] Melatonin rescues age-related memory impairment in the cricket, Gryllus bimaculatus (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・松本‐佐藤千尋・丸山雄介・服部淳彦
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会・比較内分泌学会合同大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島県広島市）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] コオロギの記憶の分子メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] メラトニンには加齢に伴う長期記憶形成障害を予防・回復させる効果がある -コオロギをモデル動物として (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・松本‐佐藤千尋・水波誠・丸山雄介・服部淳彦
  • 学会等名: 日本抗加齢医学会第15回大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] 加齢コオロギにみられる長期記憶障害に対するメラトニンの抑制効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・松本‐佐藤千尋・水波誠・中野真樹・服部淳彦
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 予想誤差に基づく昆虫の学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺尾勘太・松本幸久・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Critical evidence for the prediction error theory in associative learning. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Terao, Y. Matsumoto, M. Mizunami
  • 学会等名: 2014 ICN/JSCPB
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-28
• [学会発表] 加齢性記憶障害に対する一酸化窒素による回復とメラトニンの長期投与の効果-コオロギをモデル動物として (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・松本‐佐藤千尋・水波誠・中野真樹・服部淳彦
  • 学会等名: 日本抗加齢医学会第14回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-06 – 2014-06-08
• [学会発表] フタホシコオロギの加齢性記憶障害における飼育環境の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・松本‐佐藤千尋・中野真樹・服部淳彦・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] コオロギの古典的条件付けにおけるブロッキング (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺尾勘太・松本幸久・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] コオロギ古典的条件付けにおける習慣形成とオクトパミンニューロンの関係の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣鰭翔・松本幸久・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] RNA干渉法によるコオロギの学習・記憶の分子メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和久田亮・中村太郎・松本幸久・野地澄晴・三戸太郎・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] MERを用いたゴキブリの学習 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細野翔平・松本幸久・水波誠
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Sensory preconditioning in the cricket Gryllus bimaculatus: Associations between neutral sensory stimuli. (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, D. Hirashima and M. Mizunami
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Control of gene expression pattern within adult cricket brain using in vivo electroporation. (2013)
  • 著者名/発表者名: C.S. Matsumoto, H. Shidara, K. Matsuda, T. Nakamurra, T. Mito, Y. Matsumoto, K. Oka and H. Ogawa
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Analysis and modeling of sensory preconditioning in crickets. (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mizunami, Y. Matsumoto, D. Hirashima
  • 学会等名: JSCPB2013
  • 発表場所: 姫路
• [図書] 研究者が教える動物実験 第2巻 神経・筋 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久、志賀向子
  • 総ページ数: 221
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 研究者が教える動物実験 第3巻 行動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久、佐藤千尋、水波誠
  • 総ページ数: 222
  • 出版者: 共立出版
• [図書] Invertebrate Learning and Memory (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mizunami, Y. Matsumoto, H. Watanabe and H. Nishino
  • 総ページ数: 588
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Advanced Methods in Neuroethological Research (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, J.C. Sandoz and M. Giurfa
  • 総ページ数: 175
  • 出版者: Springer
• [図書] 行動生物学辞典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本幸久・水波 誠
  • 総ページ数: 637
  • 出版者: 東京化学同人