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個性的ジェンダーのニューロン機構

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 17H05935
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構 (2018)
東北大学 (2017)

研究代表者

山元 大輔  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所, 上席研究員 (50318812)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード神経可塑性 / 経験依存的神経活動 / 行動学
研究実績の概要

P1ニューロン群は、我々が世界で初めてキイロショウジョウバエにおいて同定した雄の求愛開始意志決定ニューロン集団である。P1ニューロンは、片半球あたり20個の雄特異的介在ニューロンで形成されている(Kimura et al., 2008, Neuron 59, 759-769)。実際、本来は雄特異的はP1ニューロンを雌の脳内に人為的に発生させれば、その雌が雄の求愛行動をするようになる。また、野生型成虫羽化後の集団生活経験による雄の求愛行動の抑制も、P1ニューロンの機能的可塑性に依存して生ずる。現在、複数の研究グループの努力によりP1ニューロンに求愛制御のほぼすべての情報が収斂して統合され、P1が主要な求愛決定中枢として働くことが確立しつつあるが、このようにP1がこの特権的機能を発揮できる理由は不明である。野生型の雄を成虫羽化後、数日間隔離して育てると、複数の雄の集団の中で育てた場合に比べて雌への求愛が著しく増強される。この背景にP1ニューロンの行動惹起閾値の低下(受けた刺激が弱くても行動出力をトリガする)があることは、optogeneticsとCa2+ imagingによって示唆されていた(Inagaki et al., 2014, Nat. Methods 11, 325-332)。我々はP1にin vivo patch clampを施し、膜電位固定下で記録される膜電流のうち遅延整流性外向きK+電流(ID)のみが、特異的に集団生活によって、一部のP1ニューロンで劇的に増加することを明らかにした。このことから、羽化直後からの数日を臨界期(臨界点)として社会経験を膜電流に刻印するP1ニューロンが存在し、その働きで求愛行動の経験依存的変容が生ずると推察された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The desaturase1 gene affects reproduction before, during and after copulation in Drosophila melanogaster.2019

    • 著者名/発表者名
      Nojima T, Chauvel I, Houot B, Bousquet F, Farine JP, Everaerts C, Yamamoto D, Ferveur JF.
    • 雑誌名

      J. Neurogenet.

      巻: - 号: 2 ページ: 96-115

    • DOI

      10.1080/01677063.2018.1559843

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Partial proteasomal degradation of Lola triggers the male-to-female switch of a dimorphic courtship circuit.2019

    • 著者名/発表者名
      Kosei Sato, Hiroki Ito, Atsushi Yokoyama, Gakuta Toba and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 166-166

    • DOI

      10.1038/s41467-018-08146-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel sex difference in Drosophila contact chemosensory neurons unveiled using single cell labeling2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ken-ichi、Urushizaki Akira、Sato Chiaki、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Neurogenetics

      巻: - 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/01677063.2018.1531858

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antennae sense heat stress to inhibit mating and promote escaping in Drosophila females.2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Miwa, Masayuki Koganezawa & Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      J Neurogenet.

      巻: 32 号: 4 ページ: 353-363

    • DOI

      10.1080/01677063.2018.1513507

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic dissection of stress-induced reproductive arrest in Drosophila melanogaster females2018

    • 著者名/発表者名
      Ojima Noriyuki、Hara Yusuke、Ito Hiroki、Yamamoto Daisuke
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 14 号: 6 ページ: e1007434-e1007434

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007434

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Wolbachia protein TomO interacts with a host RNA to induce polarization defects in Drosophila oocytes.2018

    • 著者名/発表者名
      Ote M, Yamamoto D.
    • 雑誌名

      Arch Insect Biochem Physiol.

      巻: 99 号: 1

    • DOI

      10.1002/arch.21475

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancing Nanos expression via the bacterial TomO protein is a conserved strategy used by the symbiont Wolbachia to fuel germ stem cell maintenance in infected Drosophila females.2018

    • 著者名/発表者名
      Ote M, Yamamoto D
    • 雑誌名

      Arch Insect Biochem Physiol.

      巻: 98 号: 3

    • DOI

      10.1002/arch.21471

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecdysone signaling regulates specification of neurons with a male-specific neurite in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Binglong Zhang, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 7 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1242/bio.029744

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Balanced genetic diversity improves population fitness.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., Tanaka, R., Yamamoto, D., Suzuki, N. and Kawata, M.
    • 雑誌名

      Proc. R. Soc. B

      巻: 285

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] L-leucine and SPNS1 coordinately ameliorate dysfunction of autophagy in mouse and human Niemann-Pick type C disease.2017

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa H, Ishii T, Endo K, Kawakami E, Nagao K, Miyashita T, Akiyama K, Watabe K, Komatsu M, Yamamoto D, Eto Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 号: 1 ページ: 15994-15994

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15305-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The core-promoter factor TRF2 mediates a Fruitless action to masculinize neurobehavioral traits in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Zahid Sadek Chowdhury, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 1480 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01623-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optogenetic Activation of the fruitless-Labeled Circuitry in Drosophila subobscura Males Induces Mating Motor Acts.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Tanaka, Tomohiro Higuchi, Soh Kohatsu, Kosei Sato and Daisuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 37 号: 48 ページ: 11662-11674

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1943-17.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ovarian polarity and cell shape determination by Btk29A in Drosophila.2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada-Kawaguchi, N. and Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: 10 号: 8

    • DOI

      10.1002/dvg.23042

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of visually induced courtship elements in Drosophila subobscura.2017

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, T., Kohatsu, S., Yamamoto, D.
    • 雑誌名

      J. Neurogenet.

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/01677063.2017.1290613

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの性行動進化解明に向けたEvo-Devo-Neuroアプローチの提唱2019

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会、シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The fruitless-labelled courtship circuit: conserved and diversified.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 2nd Asia-Pacific Drosophila Neuroscience Conference. Academia Sinica, Taipei, Taiwan(招待講演)(国際学会)
    • 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] Plasticity of innate courtship behavior and its neural substrate in flies.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ非モデル種を用いた求愛行動の進化をもたらす分子・神経メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      田中良弥、樋口智大、古波津創、佐藤耕世、粟崎健、山元大輔
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会、シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ雄の同性愛行動を抑制するDE細胞2018

    • 著者名/発表者名
      山田芳、田中陵暉、山元大輔、中越秀樹
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キイロショウジョウバエ運動神経の活動抑制は雄特異的筋の形成を阻害する2018

    • 著者名/発表者名
      木村賢一、熊野梨美、山元大輔
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of visual interneurons that mediate courtship following in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Kohatsu, S. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference: Latest Advances in Development & Function of Neuronal Circuits,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Searching for neurons regulating sexual receptivity in Drosophila females.2018

    • 著者名/発表者名
      Miwa, Y., Koganezawa, M. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      Towards understanding of individuality
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Studying a mini-brain of insects for the understanding of mechanisms underlying perceptual decision-making.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      MOST-NICT Joint Workshop on AI for ICT, GIS NTU Convention Center, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 環境ストレスによって雌の性的受容性が変化する機構2018

    • 著者名/発表者名
      三輪祐輔、小金澤雅之、山元大輔
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト第3回シンポジウム、東京
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A brain interneuron shaping the species-specific courtship pattern in Drosophila.2018

    • 著者名/発表者名
      Koganezawa, M., Suzuki, T. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第40回日本比較生理生化学会大会、神戸
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of interneuron subsets that mediate vision-dependent courtship following in Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Kohatsu, S. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第40回日本比較生理生化学会大会、神戸
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Acclimatization to cold temperature of brain insulin neurons drives reproductive dormancy2018

    • 著者名/発表者名
      Hara, Y., Ojima, N., Ito, H. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第13回日本ショウジョウバエ研究会、京都
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The neural mechanism underlying evolution of mating preferenceThe 46th Naito Conference: Mechanisms of Evolution and Biodiversity2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, Y., Maeda, N., Mochizuki, K., Nomura, G., Kamikouchi, A. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 46th Naito Conference: Mechanisms of Evolution and Biodiversity
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An attempt to identify the neurons that are responsible for species-specific behavior using the flip-out mosaicism in Drosophila subobscura.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, R., Higuchi, T., Kohatsu, S., Sato, K., Awasaki, T. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第13回日本ショウジョウバエ研究会、京都
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 行動の種特異性を規定する神経メカニズム-ショウジョウバエの求愛行動を用いた取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      田中良弥、樋口智大、古波津創、佐藤耕世、粟崎健、山元大輔
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会、東京
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Experience-Dependent Nonsynaptic Plasticity in Drosophila Central Brain Neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Rindner, D., Hara, Y. and Yamamoto, D.
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会、神戸
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ性行動を制御する神経回路と進化2018

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第26回日本ステロイドホルモン学会学術集会、幕張
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエで解き明かす性行動の脳内回路と遺伝子制御2018

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      プロゲストーゲン研究会、台場
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 性行動を生み出す脳と遺伝子2017

    • 著者名/発表者名
      山元大輔
    • 学会等名
      第28回 日本性機能学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nature versus nurture in D. melanogaster male courtship2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 山元研究室

    • URL

      http://www2.nict.go.jp/frontier/evoneuro/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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