| 研究課題/領域番号 |
23300113
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
青沼 仁志 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (20333643)
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| 研究分担者 |
細田 耕 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (10252610)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 実時間適応 / 情報生成 / 動機付け / 神経修飾 / 生体アミン / 分子機構 / 闘争行動 / 昆虫 |
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| 研究概要 |
昆虫の闘争行動を題材に，脳システムが，受容した感覚刺激から重要な情報を抽出し，その情報を経験と照合して実時間で状況に応じた行動を発現する脳のメカニズムについて研究を推進して来た．なかでも，脳内の神経修飾物質である生体アミン類の働きが感覚情報処理や攻撃行動の動機付けには重要であることを確かめた．従来，行動発現にかかわる神経修飾物質の働きを調べるためには，候補物質のアゴニストやアンタゴニストを体腔内へ微量投与し行動の変化を観察して来た．しかしながら，細胞に発現する生体アミン類の受容体は複数存在し，どの薬物が何に作用しているのかを十分に議論できなかった．そこで，我々はまず，闘争行動の動機付けに深くかかわると考えている生体アミン類のうち，オクトパミン，ドーパミン，チラミン，セロトニンについて合成酵素，受容体等の遺伝子配列を同定した．これにより，闘争行動の発現や変容にかかわる神経基盤の研究の進展が可能になった．また，脳内の生体アミン類の働きを任意に操作するには遺伝子改変個体を作成し，光遺伝学の方法で細胞の活動を操作する実験系を確立することが有効である．我々は，コオロギを使って，特定の細胞でアミン関連遺伝子の改変を行う技術開発を行った．この技術を用いて今後，昆虫の行動を任意に操作することでより，攻撃行動の発現にかかわる生体アミン類の働きを調べていきたい．一方，闘争行動は，他者が存在する行動である．一方の個体の行動を任意に操作し，実験対象の個体の行動を予測し脳の活動や脳内生体アミン類の変化を計測する実験系を確立した．
以上の一連の研究から，これまでは技術的に困難であった実験個体の行動や脳内の生理状態を任意に操作可能にできるようになった．また，攻撃の動機付けには脳内生体アミンのオクトパミンの働きが重要であることを示すことができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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