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2017 年度 実施状況報告書

鱗食魚の右利き・左利きを支配する脳内機序の理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K14934
研究機関富山大学

研究代表者

竹内 勇一  富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 助教 (40508884)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード左右性 / 脳の機能分化 / 表現型多型 / 捕食行動 / シクリッド
研究実績の概要

左右性の獲得機構に関して大きな進展があり、Scientific Reportsで発表した。
右利き・左利きといった行動の左右性は、魚類からほ乳類まで、様々な動物に広く見られる現象であるが、発達上の獲得過程はよく分かっていない。今回、繁殖で得た鱗食魚を用いて、捕食行動の左右性の獲得過程を実験的に検証した。まず、ふ化して固形飼料のみで個別飼育した鱗食未経験の幼魚(4ヶ月齢、21匹)と餌魚(キンギョ)を1匹ずつ水槽に入れて、1時間行動を観察した。観察した全個体は、獲物に対して両方向から襲った。同じ個体を用いて、数日おきに捕食実験を計5回行ったところ、襲撃方向は徐々に口部形態と対応した方向に偏り、野外研究を支持する結果が得られた。また実験を繰り返すと捕食成功率は高くなっていた。次に、鱗食未経験の成魚(9ヶ月齢、6匹)で捕食実験を行い、先ほどの幼魚の5回目と襲撃方向の偏りを比較したところ、幼魚5回目の方が有意に偏りが強く、同様に、同齢の幼魚で5回目の実験日に1回目の実験を行った2群(6匹ずつ)を比較しても、5回目の群の方が偏りが強かった。驚いたことに、襲撃時に見られる胴の屈曲運動(屈曲変化量、最大角速度)は1回目の捕食実験から、口部形態と対応した方向で高い能力が発揮された。以上より、鱗食魚には生得的に捕食に有利な方向があり、鱗食経験からの学習を通じてランダムであった襲撃方向が有利方向へと統一され、効率的に鱗食できるようになると考えられる。
また、魚類60目の口部形態における左右差に関して、Zoological Scienceで発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

利きの発達に関する学術論文を発表できた(Sci. Rep. 2017)。
また、利きと脳の左右差に関する脳内遺伝子の解析(RNA-seq, qPCR)が始まり、利きに関わらず右脳で発現量の多い遺伝子、左脳で発現量の多い遺伝子を見出すに至った。

今後の研究の推進方策

脳内遺伝子の解析については、研究成果を論文にまとめる。
鱗食魚の捕食行動の左右差を駆動すると考えられる脳領域の解剖学的左右差を解析するために、脳を透明化して該当箇所を3次元構築し、厳密に評価する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Laterality is Universal Among Fishes but Increasingly Cryptic Among Derived Groups2017

    • 著者名/発表者名
      Hori Michio、Nakajima Mifuyu、Hata Hiroki、Yasugi Masaki、Takahashi Satoshi、Nakae Masanori、Yamaoka Kosaku、Kohda Masanori、Kitamura Jyun-ichi、Maehata Masayoshi、Tanaka Hirokazu、Okada Norihiro、Takeuchi Yuichi
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 34 ページ: 267~274

    • DOI

      doi.org/10.2108/zs160196

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateralized scale-eating behaviour of cichlid is acquired by learning to use the naturally stronger side2017

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Oda Yoichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 8384

    • DOI

      doi:10.1038/s41598-017-09342-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 魚食・鱗食・ヒレ食のシクリッド3種における口部形態の左右差の比較2018

    • 著者名/発表者名
      西川巧馬、丸山敦、畑啓生、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一、竹内勇一
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
  • [学会発表] マラウィ湖産ヒレ食シクリッドの捕食行動の左右性2018

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、畑啓生、丸山敦、山田拓人、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
  • [学会発表] 鱗食性シクリッドにおける鱗食経験により獲得される捕食行動の左右性2017

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、小田洋一
    • 学会等名
      第40回日本神経科学学会
  • [学会発表] マラウィ湖に生息するヒレ食シクリッドの左右性2017

    • 著者名/発表者名
      竹内勇一、畑啓生、丸山敦、山田拓人、西川巧馬、Richard Zatha、Bosco Rusuwa、小田洋一
    • 学会等名
      第88回日本動物学会
  • [図書] 調べる学習子ども年鑑20182018

    • 著者名/発表者名
      朝日小学生新聞
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      岩崎書店
    • ISBN
      978-4-265-09954-2

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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