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2009 年度 実績報告書

昆虫の学習における認知的過程の神経基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21370028
研究機関北海道大学

研究代表者

水波 誠  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (30174030)

キーワード学習 / 記憶想起 / 認知 / 昆虫 / 微小脳 / コオロギ / オクトパミン / Mizunami-Unoki Model
研究概要

申請者は、昆虫が学習した行動を遂行するためには、学習した内容の想起が必要であることを明らかにした。これは、昆虫の学習行動が一種の「条件反射」であるとの従来の説に反し、哺乳類の学習において想定されている「認知的」な過程が昆虫の学習にも関わることを示唆している。この現象を説明するために、申請者は新たな学習モデル、すなわちMizunami-Unokiモデルを提案した。このモデルの検証とその神経基盤の解明が本研究の目的である。
この学習モデルからの注目すべき予測の1つは、学習成立後も訓練を繰り返すと、習慣形成と呼ばれる現象がおこることである。すなわち、過剰な訓練をおこなうと、記憶テストの前にオクトパミン阻害剤を投与し学習内容の想起が出来ないようにしても、記憶の読み出しが妨げられなくなると予測される。本年度はこの可能性についての検証実験を行った。
フタホシコオロギに1セッション2回の学習訓練を8時間以上の間隔をあけて3セッション繰り返すと、記憶テスト前にオクトパミン阻害剤を投与しても、記憶の読み出しが妨げられないことが分かった。すなわち訓練により長期記憶が生成されたのち、さらに同じ訓練が繰り返される、これが3回おこると、学習内容の想起なしに学習行動が遂行されるようになる、すなわち習慣形成が起こるのである。従来、連合学習における習慣形成はオペラント条件付けにのみでおこると考えられていた。本研究により、習慣形成が古典的条件付けにおいても習慣形成が起こることが始めて明らかになった。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Differential odor processing in two olfactory pathways in the honeybee.2009

    • 著者名/発表者名
      Yamagata N., et al.
    • 雑誌名

      Frontiers Systems Neurosci. 3

      ページ: 16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of the cAMP system by the nitric oxide-cGMP system underlying the formation of long-term memory in an insect.2009

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y., et al.
    • 雑誌名

      Neurosci.Lett. 467

      ページ: 81-85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of octopaminergic and dopaminergic neurons in appetitive and aversive memory recall in an insect.2009

    • 著者名/発表者名
      Mizunami M., et al.
    • 雑誌名

      BMC Biology 7

      ページ: 46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why the carrot is more effective than the stick : Different dynamics of punishment memory and reward memory and its possible biological basis.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Y., et al.
    • 雑誌名

      Neurobiol.Learn.Mem. 92

      ページ: 370-380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different growth patterns of two adjacent glomeruli responsible for sex-pheromone processing during postembryonic development of the cockroach Periplaneta americana.2009

    • 著者名/発表者名
      Nishino H., et al.
    • 雑誌名

      Neurosci.Lett. 462

      ページ: 219-224

    • 査読あり
  • [学会発表] フタホシコオロギにおける連合条件付けの訓練間隔と記憶の関係2009

    • 著者名/発表者名
      松本幸久、水波誠
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] Insect "microbrains" : What can we learn from them?2009

    • 著者名/発表者名
      Mizunami M.
    • 学会等名
      Biomimetic Materials Design Based on Biodiversity Inventory
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2009-10-03
  • [学会発表] 微小脳研究から脳進化の解明へ2009

    • 著者名/発表者名
      水波誠
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] ゴキブリ触角葉における匂い刺激応答の光学計測2009

    • 著者名/発表者名
      松本幸久, 他4名
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] なぜ罰記憶は報酬記憶より忘れやすいのか?2009

    • 著者名/発表者名
      水波誠, 他2名
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2009-09-27
  • [図書] 動物は何を考えているのか?:学習と記憶の比較生物学2009

    • 著者名/発表者名
      水波誠、松本幸久
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      共立出版
  • [備考]

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~mizunami/MICROB~2/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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