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申請者は、昨年度までの研究により、コオロギに過剰な古典的条件付け訓練を繰り返すと学習内容の想起なしに学習行動が起こるようになること、すなわち習慣形成が起こることを明らかにした。これはMizunami-Unokiモデルの予測の通りであった。そこで本年度は、コオロギに過剰な訓練を行って習慣形成を成立させた後に消去訓練を行うと、記憶読み出しに報酬情報をコードするオクトパミンニューロンの活性化が必要となるのか、すなわち習慣形成前と同様に記憶読み出しに学習内容の想起が必要になるのかについて検討した。
種々の実験を総合した結果、充分な回数の消去訓練を行ったコオロギでは、オクトパミン阻害剤を投与すると記憶読み出しが阻害されることが明らかになった。これは、消去訓練後には、記憶読み出しに報酬情報をコードするオクトパミンニューロンの活性化が必要なこと、すなわち、記憶の読み出しに学習内容の想起が必要となる事を示している。この結果から、過剰訓練により習慣形成が起こっても、習慣形成前と同様に報酬刺激によって報酬情報をコードするオクトパミンニューロンは活性化されるが、その活性化が学習行動の遂行には必要ではなくなること、また消去訓練を行うとその必要性が回復し、習慣形成前の状態に可逆的に戻ることが示唆された。
この成果は、Mizunami-Unokiモデルの妥当性とその神経基盤を明らかにしたのみならず、昆虫の古典的条件付けにおける習慣形成が哺乳類(ラットやマウス)で報告されている習慣形成とは全く異なる性質をもつ現象であることを示すものであり、昆虫の学習のユニークな特徴を明らかにした成果と言える。
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