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雄マウス超音波求愛発声の個体差と対応する神経-生殖内分泌学的特徴

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 19H04912
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
研究機関鹿児島大学

研究代表者

菅野 康太  鹿児島大学, 法文教育学域法文学系, 准教授 (80722470)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードマウス / 音声コミュニケーション / 生殖 / 個体差 / 個性 / 超音波発声 / 社会行動 / 性
研究開始時の研究の概要

(1)申請者はこれまでに、発声の多い個体では脳内報酬系である中脳腹側被蓋野のドーパミン神経が活性化していることを組織学的に確認し、その際、音節が複雑化することを観察している。発声が生じ音節が変化する際のドーパミン神経の活動をリアルタイムにイメージング観察することで、マウスUSVsが神経活動と対応した情動状態の表出であることを示すととともに、その個体差と対応する神経活動を観察する。
(2)最近の申請者の研究結果を踏まえ、生殖生理・内分泌機構に注目する。特に、発声回数と精子活性が相関するという仮説を検証する。
(3)近年我々が開発した自動解析システムをさらに精緻化し、研究とデータシェアを推進させる。

研究実績の概要

マウスの音声コミュニケーションは、病態モデルの遺伝子改変マウスなどでも解析がなされ、近年注目されている。それにも関わらず、神経メカニズムが不明であるどころか、各発声内容に含まれる「意味」も不明瞭なまま用いられてきた。しかし、申請者は、個体の性的動機づけの強さに応じて発声回数が増加するとともに、発声内容も複雑化することを見出している。このことは、個体差として観察されるだけでなく、個体内変動としても観察される。つまり、同一個体でもその時々で発声パターンが変化する。 (1)申請者はこれまでに、発声の多い個体では脳内報酬系である中脳腹側被蓋野のドーパミン神経が活性化していることを組織学的に確認し 、その際、音節が複雑化することを観察している。発声が生じ音節が変化する際のドーパミン神経の活動をリアルタイムにイメージング観察することで、マウス超音波発声が神経活動と対応した情動状態の表出であることを示すととともに、その個体差と対応する神経活動を観察することを、本研究の目的の一つとしている。これまでに、 神経操作のタイミングと音声を同期記録する方法について模索し、デバイスの開発とシグナル集録方法を確立した。しかし、これらを用いた実験を完遂することはできなかったため、この仮説検証は今後の課題となる。 (2)最近の申請者の研究結果を踏まえ、生殖生理・内分泌機構に注目する。特に、発声回数と精子活性が相関するという仮説を検証することを目的とする。発声回数と精子濃度が実際に相関することを突き止め、一方で血中性ホルモン濃度の個体差は、発声とも精子濃度とも相関を示さないということを突き止めた。 (3)近年我々が開発した自動解析システムをさらに精緻化し、研究とデータシェアを推進させる活動を他班と連携して行なった。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Sexual excitation induces courtship ultrasonic vocalizations and cataplexy-like behavior in orexin neuron-ablated male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kuwaki Tomoyuki、Kanno Kouta
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01696-z

    • 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] AUTS2 regulation of synapses for proper synaptic inputs and social communication.2020

    • 著者名/発表者名
      Hori Kei、Yamashiro Kunihiko、Nagai Taku、... Yamada Mitsuhiko、Yamada Kiyofumi、Hoshino Mikio
    • 雑誌名

      iScience

      巻: ー 号: 6 ページ: 101183-101183

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101183

    • 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] Sex differences in vocalizations to familiar or unfamiliar females in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Eri、Tomita Yuiri、Kanno Kouta
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 7 号: 12 ページ: 201529-201529

    • DOI

      10.1098/rsos.201529

    • 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] USVSEG: A robust method for segmentation of ultrasonic vocalizations in rodents2020

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Ryosuke O.、Kanno Kouta、Okabe Shota、Kobayasi Kohta I.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 2 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228907

    • 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] AUTS2 regulation of synapses for proper synaptic inputs and social communication2019

    • 著者名/発表者名
      Hori Kei、Yamashiro Kunihiko、Nagai Taku、Shan Wei、Egusa Saki F.、Shimaoka Kazumi、Go Yasuhiro、Tatsumoto Shoji、Yamada Mitsuyo、Shiraishi Reika、Kanno Kouta、Miyashita Satoshi、Sakamoto Asami、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Sone Masaki、Sohya Kazuhiro、Kunugi Hiroshi、Yamada Kiyofumi、Hoshino Mikio
    • 雑誌名

      bioRxiv(プレプリント)

      巻: -

    • DOI

      10.1101/871012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paternal aging causes atypical development of vocal communication in neonatal mice2019

    • 著者名/発表者名
      Mai, LL., Kimura, R., Inada, H., Kanon, K., Matsuda, T., Tachibana, O, R., Yoshizaki, K., Komaki, F., Osumi, N.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 738781-738781

    • DOI

      10.1101/738781

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of prenatal and/or postnatal SSRI exposure on vocal behavior in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ziguo Lan, Kouta Kanno
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウスの音声コミュニケーション2019

    • 著者名/発表者名
      菅野康太
    • 学会等名
      第72回 日本自律神経学会総会 シンポジウム6「自律神経研究へアプローチする新しい方法論」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動物心理学におけるマウス超音波発声の今後の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      菅野康太
    • 学会等名
      日本動物心理学会第79回大会 自由集会「動物行動実験・解析手法の展開」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 菅野研究室website

    • URL

      https://cannonolab.com

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Vocal communication Japan

    • URL

      https://sites.google.com/view/vocalcommuj/home

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] koseisouhatsu Data Sharing Platfor

    • URL

      http://data-share.koseisouhatsu.jp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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