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本研究の目的はジュウシマツの中脳DM核のcall発声にかかわる雌雄差を神経細胞レベルで明らかにすることである。ジュウシマツの成鳥はdistance call (DC)を発声するが、その音響学的構造は雌雄で異なっている。この行動学的に異なる音声のパターンはDM核で形成されると予測される。雄のDM核はsong系とcall系の神経系が結合する中枢神経核である。雄の成鳥のDM核にはRA核からの神経投射がある。成鳥雄のRA核を破壊すると、雄のDCの音響学的構造は雌型になる。本研究は雌雄のDM核を電気刺激して発声する音声のパターンを記録して、その発声パターンの相違を明らかにした。DM核の雌雄差は雄のDM核にRA核からの投射があってDM核を制御していることである。そこで、本研究は雄のRA核のスライス標本を作成して、RA核内の神経細胞からパッチクランプ法によって、神経活動を記録した。
雄の中脳RA核のスライス標本を作成して、異なる発達の時期においてRA核内の神経細胞の機能について電気生理学的に調べた。我々はRAの神経の発火パターンのタイプについて「感覚-運動学習」期と「歌の結晶化」期との二つの時期で比較した。RAの神経活動はボルテージクランプ法によって電気生理学的な特性から3つのタイプに分類した。これらニューロンのタイプはsingle-spikeタイプとnon-spikeとmulti-spikeタイプのニューロンである。これら3つのタイプのニューロンの割合の比率は二つの異なる発達の時期で異なっていた。multi-spikeタイプは「感覚-運動学習」期ではsingle-spikeタイプより高かったが、結晶期では低くなった。non-spikeタイプの割合の比率は二つの学習期の間で差はみられなかった。
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