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ショウジョウバエをモデルとした歌学習機構の解明

公募研究

研究領域共創的コミュニケーションのための言語進化学
研究課題/領域番号 18H05069
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

上川内 あづさ  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (00525264)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード歌識別学習 / キイロショウジョウバエ / ショウジョウバエ / 神経機構 / 神経科学 / 求愛歌
研究実績の概要

幼児は成長初期に母語に曝されることで、その言語が持つ音の特徴を識別する能力を獲得する。言語発達のメカニズムを理解するためのモデルとして用いられるキンカチョウなどの鳴禽類においても、幼少期の歌を聴く、という経験がその後の歌識別に必要である。このような言語や歌の識別能力が発達するためのメカニズムを理解するため、本研究では、分子・神経回路研究の手法が発達したキイロショウジョウバエを新たな「歌識別学習モデル」として用いることで、これらの機構の解明に取り組んだ。
まず、キイロショウジョウバエが示す歌識別学習において、脊椎動物と同様に、(1)音経験が有効な「臨界期」と呼ばれる期間があるのか、(2)獲得した歌識別能力は生涯に渡って保持されるのか、という課題項目の解明を進め、結果を得ることができた。これにより、キイロショウジョウバエが固有に持つ歌識別学習の特性が明らかになった。
また、キイロショウジョウバエの歌識別学習に関わる責任因子の同定も進めた。責任ニューロンとしてGABAニューロンが機能する、という以前の発見を基にして、intersection法によりGABAニューロンを脳と胸腹部神経節のどちらかに細胞体を持つか、を指標に分類した。さらに、脳のGABAニューロンを4種類の部分集団に分類した。次に、これらの部分集団を選択的に遺伝子操作可能なショウジョウバエ系統を作成した。また、歌識別学習の分子機構として記憶の制御に関わるcAMP情報伝達系に着目した解析を進めた。cAMP情報伝達系を構成するタンパク質をコードする遺伝子の発現を特定の細胞群で抑制するキイロショウジョウバエ系統を作成し、行動解析を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Feedforward Circuit Regulates Action Selection of Pre-mating Courtship Behavior in Female Drosophila.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ishimoto,Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      Current biology

      巻: 30 号: 3 ページ: 396-407

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.11.065

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wiring patterns from auditory sensory neurons to the escape and song-relay pathways in fruit flies.2020

    • 著者名/発表者名
      Hyunsoo Kim,Mihoko Horigome,Yuki Ishikawa,Feng Li,J Scott Lauritzen,Gwyneth Card,Davi D Bock,Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      The Journal of comparative neurology

      巻: 24877 号: 12 ページ: 1-31

    • DOI

      10.1002/cne.24877

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 総説 わずかなリズムの違いを聞き分ける脳のしくみ2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada D,Kamikouchi A
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 71 号: 6 ページ: 599-609

    • DOI

      10.11477/mf.1416201322

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereotyped Combination of Hearing and Wind/Gravity-sensing Neurons in the Johnston窶冱 Organ of Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa,Mao Fujiwara,Junlin Wong,Akari Ura,Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 10 ページ: 1552-1552

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.01552

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki SJ,Ohara K,Ito K,Kokubun N,Kitanishi T,Takaichi D,Yamada Y,Ikejiri Y,Hiramatsu F,Fujita K,Tanimoto Y,Yamazoe-Umemoto A,Hashimoto K,Sato K,Yoda K,Takahashi A,Ishikawa Y,Kamikouchi A,Hiryu S,Maekawa T,Kimura KD
    • 雑誌名

      Frontiers in neuroscience

      巻: 13 ページ: 626-626

    • DOI

      10.3389/fnins.2019.00626

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Softness sensing and learning in Drosophila.2019

    • 著者名/発表者名
      Kudow N, Kamikouchi A. & Tanimura T.
    • 雑誌名

      Journal of Experiemental Biology

      巻: 222 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1242/jeb.196329

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Single Male Auditory Response Test to Quantify Auditory Behavioral Responses in Drosophila melanogaster2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa, Natsuki Okamoto, Yusuke Yoneyama, Naoki Maeda, Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      Journal of Neurogenetics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 64-74

    • DOI

      10.1080/01677063.2019.1611805

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing Experience-dependent Tuning of Song Preference in Fruit Flies (Drosophila melanogaster)2018

    • 著者名/発表者名
      Li Xiaodong、Ishimoto Hiroshi、Kamikouchi Azusa
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 8 号: 14

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2932

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] GABAergic local interneurons shape female fruit fly response to mating songs2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yamada, Hiroshi Ishimoto, Xiaodong Li, Tsunehiko Kohashi, Yuki Ishikawa, Azusa Kamikouchi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 印刷中 号: 18 ページ: 4329-4347

    • DOI

      10.1523/jneurosci.3644-17.2018

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Serotonergic neurons modulate the temporal dynamics of the auditory response behavior induced by a courtship song in the fruit fly2019

    • 著者名/発表者名
      Nao Morimoto, Ryosuke F. Takeuchi, Ayano Ishida, Azusa Kamikouchi, Fumitaka Osakada
    • 学会等名
      Neuro 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of neural circuit for chemical communication in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishikawa,Naoki Maeda,Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      Neuro 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Neural mechanism for evaluating love songs in fruit flies2019

    • 著者名/発表者名
      Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      17th International Meeting on Invertebrate Sound and Vibration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 性フェロモン選好性の進化的逆転をもたらす神経基盤2019

    • 著者名/発表者名
      石川由希、前田直希、上川内あづさ
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Presynaptic regulation of auditory sensory neurons in fruit flies2019

    • 著者名/発表者名
      上川内あづさ
    • 学会等名
      第12回分子高次機能研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの歌受容を調節する抑制性神経伝達2019

    • 著者名/発表者名
      上川内あづさ
    • 学会等名
      第92回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Combination of sensory stimuli modifies the following strategy of the courting male fly (D. melanogaster)2019

    • 著者名/発表者名
      高市大輔、石川由希、上川内あづさ
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Search for auditory neurons that shape song selectivity in two Drosophila species2019

    • 著者名/発表者名
      大橋拓朗、石川由希、粟崎健、上川内あづさ
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 第41回東京大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Neural mechanism underlying acoustic communication in fruit flies2019

    • 著者名/発表者名
      Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      6th Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural mechanism of fruit flies to detect the courtship song2019

    • 著者名/発表者名
      Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      5th Tokyo Vector Encounter
    • 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] Organization of the auditory system in fruit flies2018

    • 著者名/発表者名
      Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      The International Congress of Neuroethology
    • 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] Auditory experience controls the maturation of song discrimination in fruit flies2018

    • 著者名/発表者名
      Azusa Kamikouchi
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 音経験に応じて成熟するショウジョウバエの「歌受容システム」2018

    • 著者名/発表者名
      上川内あづさ
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 聴覚システムの構造と機能2018

    • 著者名/発表者名
      上川内あづさ
    • 学会等名
      東京大学 弥生キャンパス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝子から解き明かす脳の不思議な世界2018

    • 著者名/発表者名
      上川内あづさ、石川由希
    • 総ページ数
      520
    • 出版者
      一式出版
    • ISBN
      9784909383051
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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