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交尾未経験の雄マウスは、他者の仔に対して攻撃的である。一方交尾をし、妊娠・出産まで雌と連れ添った父親マウスは、他者の仔であっても保護し養育する。本研究ではこうした雄マウスの仔マウスに対する攻撃性の緩和、およびそれと同時に生じる養育行動発現に関する神経回路基盤を解析した。注目したのは脳の視床下部室傍核にあるオキシトシン細胞群である。我々はまずオキシトシンのコンディショナルノックアウトマウスを新規に作成し、父親マウスの室傍核オキシトシン細胞からオキシトシンの合成能を欠損させた。すると父親マウスは仔への養育性を示さず、無視をするようになった。一方交尾未経験雄マウスのオキシトシン細胞を薬理遺伝学の手法で人為的に活性化すると、仔への攻撃性が緩和され、養育行動を示した。これらの結果は、オキシトシン細胞の活動が雄マウスの養育行動発現に必須であることを示している。
次に我々は父親マウスの脳内では、オキシトシン細胞が活性化されやすくなるような入力パターンの変化が起きることで、養育行動が発現しやすくなっているのではないかと仮説を立てた。そして交尾未経験雄マウスと父親マウスについて、改変型狂犬病ウイルスを用いたトランスシナプス標識法という手法で形態学的な変化を、電気生理学的手法で神経伝達強度の変化を解析した。すると外側視床下部と呼ばれる神経核からの興奮性入力が、父親マウスで顕著に増えていることを確認した。
最後に我々は外側視床下部興奮性細胞の機能を解明すべく、交尾未経験雄マウスにおいて仔を提示しつつ活性化を行った。すると養育行動こそ発現しなかったものの、攻撃行動が抑制されることを見出した。
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