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セロトニンは、脊椎動物と無脊椎動物の種を超えて保存されている神経伝達物質である。哺乳類では、セロトニンは本能、情動、認知機能など様々な機能に関与し、特に、社会環境からの刺激による社会行動を調節する。しかし、哺乳類の社会行動の基盤を成す神経機構についてはよく分かっておらず、自閉症スペクトラム障害などの疾患で、社会性欠如に対する治療法の合理的開発が制限されているのが現状である。鳥類ではセロトニン受容体の複数のサブタイプが存在する。これらサブタイプの領域に注目することで、鳥の社会行動を制御する神経回路の一端が理解できると考えられた。
哺乳類では、セロトニンは背側縫線核および正中縫線核を含む中枢神経系のセロトニン作動性ニューロンは、脳幹に空間的にクラスターとして存在し、前脳および中脳全体を上行性に神経支配する。そして、多くの精神状態の調節と中枢神経系の感情の処理に重要な役割を果たす。本年度は、神経調節システムであるドーパミン作動性システムのセロトニン作動系による調節の理解を深めるために、ニワトリの脳幹でドーパミン作動性ニューロン関連遺伝子の発現解析を行った。鳥類では、中脳のドーパミン作動性ニューロンが 哺乳類と相同クラスターの位置に存在することが以前の研究で明らかになっている。しかし、鳥におけるドーパミン作動性ニューロンの詳細な分布と、セロトニン作動性システムとドーパミン作動性システムの間のクロストークはほとんど理解されていない。本研究では、5-HTR1A および 5-HTR1B が中脳のドーパミン作動性核で発現していることを示し、ニワトリではこれらの受容体を介したドーパミン作動性系のセロトニン作動性調節が示唆された。鳥類のドーパミン作動性システムとセロトニン作動性システムの間の相互作用を分子レベルで理解するのに役立つと考えられる。
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