| 研究実績の概要 |
ソングバード異種間ハイブリッド個体の音声学習において、ハイブリッド個体が両親種の個体に比べてより多くの音素を習得する雑種強勢現象に着目し、これらハイブリッド個体の音素学習能力を支える神経分子基盤解明を目指した。令和3年度までの実験結果から、歌神経核サイズおよび興奮性/抑制性ニューロン比率には親種-F1ハイブリッド間で有意差がないことが示され、一方で歌神経核内の単一神経細胞レベルのトランスクリプトーム解析では、歌生成制御回路を構成するHVC,RAの興奮性投射ニューロンにおいてF1ハイブリッドで非相加的発現を示す遺伝子群（non-additive genes）が集積していることが明らかになった。これを受け、さらに検証すべき事項としてF1ハイブリッドで非相加的発現を示す遺伝子群（non-additive genes）の機能解析（Gene Ontolgy analysis)を実施したところ、リガンド依存性イオンチャネル、膜貫通型受容体、細胞間接着因子など、神経活動パターンやニューロン間連絡に関わる遺伝子群がエンリッチされていることが明らかになった。以上の結果より、F1ハイブリッド個体においては歌行動制御を担う神経細胞群を中心とした神経活動関連遺伝子の非相加的発現パターンの新規な組み合わせが生じた結果、潜在的にいずれの親種とも異なる神経活動パターンを示しうる神経細胞群が生じ、多様な歌音響特性に対する習得能を獲得したことが示唆された。これを行動レベルで検証するため、さらにF1ハイブリッド個体に親種以外の異種歌を聞かせて学習させる実験を実施したところ、約50％の個体が異種歌を習得し、F1ハイブリッド個体が実際に親種歌のみにとどまらずより幅広い音素音響特性および音素配列パターンを習得可能であることが示された。
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