鳥類の記憶形成（刻印付け）における最初期遺伝子群の機能と神経微細構造変化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23570098
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 本間 光一 帝京大学, 薬学部, 教授 (90251438)
• 連携研究者: 青木 直哉 帝京大学, 薬学部, 助教 (50525334)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 学習臨界期（感受性期） / 刷り込み（刻印付け） / 甲状腺ホルモン / メモリープライミング / 早期学習 / BDNF / 最初期遺伝子 / ヨードチロニン脱ヨウ素酵素タイプ2

研究概要

ある種の学習には、その時期にしか習得できない臨界期、または感受性期と呼ばれるものが存在する。なかでも、巣を持たない鳥類のヒナが、孵化してから数日の間に親を記憶して追いかける刷り込み学習はその典型例である。刷り込みの臨界期の時期を決定する因子については不明であったが、ニワトリにおける臨界期を開始させる因子が、学習と同時に脳内に流入する甲状腺ホルモンであり、最初期遺伝子の活性化や神経の微細構造の変化をもたらすことで、その後の学習効率を向上させるプライミング能力を持つことを示した。刷り込みの学習臨界期は、予めプログラムされて開始されるのではなく、後天的な学習経験によって開始されると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Potential role of voltage-sensing phosphatases in regulation of cell structure through the production of PI (3, 4)P2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Kurokawa, T., Taira, I., Aoki, N., Sakata, S., Okamura, Y. and Homma, K.J.
  • 雑誌名: J. Cell Physiol. 巻: 229(4)(PubMed PMID : 24038012) ページ: 422-433
  • DOI: 10.1002/jcp.24463
  • 査読あり
• [雑誌論文] A primer for learning : thyroid hormone is a determining factor to start the sensitive period of filial imprinting of domestic chicks (2013)
  • 著者名/発表者名: Homma, K.J., Yamaguchi, S. and Aoki, N.
  • 雑誌名: Seikagaku 巻: 85(5)(Review, Japanese. PubMed PMID : 23819389) ページ: 315-327
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鳥類の刷り込みに見られるメモリープライミング (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間光一, 山口真二, 青木直哉
  • 雑誌名: 分子精神医学 巻: 13(4) ページ: 243-250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thyroid hormone determines the start of the sensitive period of imprinting and primes later learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Aoki, N., Kitajima, T., Iikubo, E., Katagiri, S., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 3(PubMed PMID : 23011135; PubMed Central PMCID : PMC3658000) ページ: 1081
  • DOI: 10.1038/ncomms2088
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3' Phosphatase activity toward phosphatidylinositol 3, 4-bisphosphate [PI (3, 4) P2] by voltage-sensing phosphatase (VSP) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa, T., Takasuga, S., Sakata, S., Yamaguchi, S., Horie, S., Homma, K.J., Sasaki, T. and Okamura, Y.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 巻: 19: 109(25)(Epub : 2012 May 29. PubMed PMID : 22645351; PubMed Central PMCID : PMC3382541) ページ: 10089-10094
  • DOI: 10.1073/pnas.1203799109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of brain-derived neurotrophic factor/tropomyosin-related kinase B signaling accompanying filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Aoki, N., Kobayashi, D., Kitajima, T., Iikubo, E., Katagiri, S., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 雑誌名: Neuroreport 巻: 22(17)(PubMed PMID : 22015740) ページ: 929-934
  • DOI: 10.1097/WNR.0b013e32834d0be7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular function of microtubule-associated protein 2 for filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Katagiri, S., Aoki, N., Iikubo, E., Kitajima, T., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 巻: 69(1)(Epub 2010 Sep 19. PubMed PMID : 20858519) ページ: 32-40
  • DOI: 10.1016/j.neures.2010.09.002
  • 査読あり
• [学会発表] Imprinting behavior in birds as a model of learning potency and the sensitive period (2014)
  • 著者名/発表者名: Homma, K.J.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences, Genes & Behavior
  • 発表場所: Hotel Galvez in Galveston, TX, United States
  • 年月日: 20140209-14
• [学会発表] 鳥類の早期学習におけるメモリープライミング (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間光一
  • 学会等名: 記憶回路研究会
  • 発表場所: 生理学研究所(愛知県岡崎市)
  • 年月日: 20131211-12
• [学会発表] "Memory priming"determines the start of the sensitive period for imprinting in birds (2013)
  • 著者名/発表者名: Homma, K.J.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences, Neuroethology : Behavior, Evolution & Neurobiology
  • 発表場所: Mount Snow Resort in West Dover, VT, United States
  • 年月日: 20130818-0823
• [学会発表] 鳥類刻印付け感受性期の開始を決定するメモリープライミングNeuro2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口真二, 青木直哉, 北島孝明, 松島俊也, 本間光一
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会, 第56回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Imprinting primes learning : Thyroid hormone a determining factor for the sensitive period (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間光一
  • 学会等名: 基礎生物学研究所国際シンポジウム"New animal models for social science"
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] 甲状腺ホルモンは鳥類親子刷り込みの感受性期の開始を決定する (2012)
  • 著者名/発表者名: 本間光一, 山口真二, 青木直哉, 松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20121915
• [学会発表] Thyroid hormone determines the start of the sensitive period of visual imprinting (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Aoki, N., Kitajima, T., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 学会等名: Neuroscience 2012 New Orleans
  • 発表場所: Society for Neuroscience
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] Rapid inflow of thyroid hormone induced by visual imprinting primes later learning. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, N., Yamaguchi, S., Kitajima, T., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 学会等名: Neuroscience 2012 New Orleans
  • 発表場所: Society for Neuroscience
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] ニワトリヒナ刻印付けに伴う神経栄養因子(BDNF)/TrkBシグナリングの活性化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真二, 青木直哉, 小林大亮, 飯久保栄二, 松島俊也, 本間光一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会議場
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Molecular/cellular mechanism of critical period in domestic chicks (2011)
  • 著者名/発表者名: Homma, K.J.
  • 学会等名: 日本動物学会第82回旭川大会2011 (The 82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan,"Sensitive period"in imprinting, song learning and cortical plasticity)
  • 発表場所: 北海道、旭川
  • 年月日: 2011-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] 最初期遺伝子発現の刻印付けに伴った増加 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真二, 青木直哉, 北島孝明, 飯久保栄二, 松島俊也, 本間光一
  • 学会等名: 34回日本神経科学大会(Neuroscience2011)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Brain-derived neurotrophic factor (BDNP)/TrkB signaling is activated through filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus) (2011)
  • 著者名/発表者名: Aoki, N., Yamaguchi, S., Kobayashi, D., Kitajima, T., Iikubo, E., Katagiri, S., Matsushima, T. and Homma, K.J.
  • 学会等名: 国際比較生理生化学会議(ICCPB2011 )
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-06-02
• [図書] Insect papain homologues In Handbook of Proteolytic Enzyme, 3^<rd> Edition (2012)
  • 著者名/発表者名: Homma, K. J., Yamaguchi, S. and Aoki, N.
  • 総ページ数: 1959-1964
  • 出版者: Academic Press(A.J. Barrett, N.D. Rawlings and J.D. Woessner, eds)
• [図書] 生物学辞典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本間光一
  • 総ページ数: 1615
  • 出版者: 東京化学同人(石川統、黒川常祥ら編集)
• [備考] 帝京大学薬学部ホームページ
  • URL: http://www.pharm.teikyo-u.ac.jp/
• [備考] 帝京大学教員情報
  • URL: https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/450/16