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2023 年度 実績報告書

社会性の基盤となる情動制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03160
配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

清川 泰志  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70554484)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワードフェロモン / 情動 / ラット / 社会行動 / ドブネズミ
研究実績の概要

警報フェロモンに関する研究
警報フェロモンのリガンドである4-メチルペンタナールとヘキサナールはそれぞれ鋤鼻系と主嗅覚系で受容され、これらの情報が扁桃体内側核後腹部にて統合された後、分界条床核へと伝達されることが想定されている。そこで分界条床核に逆行性トレーサーを注入した後、扁桃体内側核にて観察したところ、後腹部を含め様々な領域にてトレーサーでラベルされた細胞を検出することができた。このことから、扁桃体内側核後腹部は分界条床核へ投射していることが確認された。
安寧フェロモンに関する研究
前年度に絞り込まれた候補物質のフェロモン活性を検討したところ、その1つである2-メチル酪酸は前嗅核後部を活性化することで扁桃体外側核を抑制した結果、ストレスを緩和した。そのため、2-メチル酪酸が安寧フェロモンであることが明らかになった。また2-メチル酪酸を野生ドブネズミに提示したところ、馴染みのない物体を避ける行動である新奇性恐怖を緩和したことから、安寧フェロモンは野生ドブネズミに対しても効果を発揮することが考えられた。並行して、安寧フェロモン作用に関与する神経化学物質を検討した。あらかじめラットにオピオイド、ドーパミン、オキシトシン、バソプレシンの受容体拮抗薬を投与したところ、オピオイド受容体拮抗薬を投与した場合のみフェロモン作用が阻害されることが明らかになった。またその際、側坐核、前帯状皮質、島皮質の活動を変容させることも明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

警報フェロモンに関しては、現在想定している情報伝達経路が存在することを支持する解剖学的結果を得ることができた。また先行研究において、警報フェロモンが幾つかの系統のラットから放出された場合には効果を発揮しないことを発見した。そのためこの神経メカニズムを検討すべく準備を進めてきたが、これまでのところ順調に準備を進めることができている。そして安寧フェロモンに関しては、本研究計画の目的の一つであった、リガンドの同定を成し遂げることができたことが、本年の最大の成果である。それに加えて、オピオイドがフェロモン作用に関与することも明らかにした。現在はその詳細な神経メカニズムを検討するための準備を進めているところである。さらに、安寧フェロモン作用を野生ドブネズミにおいて検討する予備実験を行ってきたが、それも順調に進んでいる。加えて安寧フェロモンが社会的選好を生み出す神経メカニズムに関する様々な知見を得ることができた。以上を勘案すると、研究計画は当初の計画以上に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

警報フェロモンに関しては、これまでの研究を継続し、発展させていく。すなわち、1)扁桃体内側核後腹部と分界条床核との接続が警報フェロモンを受容した際に活性化し、2) )扁桃体内側核後腹部と分界条床核との接続の活動を人工的に抑制するとフェロモン作用が抑制され、3) )扁桃体内側核後腹部と分界条床核との接続の活動を人工的に活性化するとフェロモンが存在しなくてもフェロモン作用を誘導できること、を検討する予定である。また受容体同定に関しても現在の研究を進め、候補受容体を絞り込んでいく予定である。
安寧フェロモンに関してもこれまでの研究を継続し、発展させていく予定である。神経メカニズムに関する研究では、基盤となる解剖学的情報をさらに収集するとともに、オピオイドが安寧フェロモン作用を生み出す神経メカニズムの詳細を検討していく。安寧フェロモンが野生ドブネズミに与える影響の詳細を検討するとともに、安寧フェロモンを野生ドブネズミのコントロールに応用するための技術開発にも適宜取り組んでいく予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Otto-von-Guericke University Magdeburg(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Otto-von-Guericke University Magdeburg
  • [国際共同研究] Fordham University/Cornell University/University of Richmond(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Fordham University/Cornell University/University of Richmond
  • [雑誌論文] Why are predator cues in the field not more evocative? A ‘real world’ assay elicits subtle, but meaningful, responses by wild rodents to predator scents2023

    • 著者名/発表者名
      Parsons Michael H.、Stryjek Rafal、Bebas Piotr、Fendt Markus、Blumstein Daniel T.、Kiyokawa Yasushi、Chrzanowski Marcin M.、Munshi-South Jason
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 1054568~1054568

    • DOI

      10.3389/fevo.2022.1054568

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Parallel Olfactory Systems Synergistically Activate the Posteroventral Part of the Medial Amygdala Upon Alarm Pheromone Detection in Rats2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi-Sakashita Mao、Kiyokawa Yasushi、Takeuchi Yukari
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 521 ページ: 123~133

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2023.04.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glutamatergic Projections from the Posterior Complex of the Anterior Olfactory Nucleus to the Amygdala Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      Lu Ming-Hsuan、Uematsu Akira、Kiyokawa Yasushi、Emoto Kazuo、Takeuchi Yukari
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 521 ページ: 102~109

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2023.04.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An appeasing pheromone ameliorates fear responses in the brown rat (Rattus norvegicus)2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Yasushi、Tamogami Shigeyuki、Ootaki Masato、Kahl Evelyn、Mayer Dana、Fendt Markus、Nagaoka Satoru、Tanikawa Tsutomu、Takeuchi Yukari
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 ページ: 107081~107081

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107081

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Making a case for the free exploratory paradigm: animal welfare-friendly assays that enhance heterozygosity and ecological validity2023

    • 著者名/発表者名
      Parsons Michael H.、Stryjek Rafal、Fendt Markus、Kiyokawa Yasushi、Bebas Piotr、Blumstein Daniel T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1228478~1228478

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2023.1228478

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ラットにおける見知らぬ個体間の親和行動2024

    • 著者名/発表者名
      清川泰志
    • 学会等名
      第17回ラットリソースリサーチ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Social buffering of conditioned fear responses in rats: Relief provided by conspecifics2024

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa, Y.
    • 学会等名
      Society for Social Neuroscience 2024 meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circadian activity pattern of rats living in livestock farm2023

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, R., Kiyokawa, Y., Endo, T., Tanikawa, T. and Hirata, S.
    • 学会等名
      -17th Rodens et Spatium- International Conference on Rodent Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Opioids mediate ingroup favoritism in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa, Y., Yamasaki, T., Maeda, N. and Takeuchi, Y.
    • 学会等名
      The 32nd Annual Meeting of the International Behavioral Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring neurochemical background of social buffering of conditioned fear responses in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki, T., Kiyokawa, Y. and Takeuchi, Y.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuro2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of the posteroventral part of the medial amygdala in the neural mechanism of the alarm pheromone in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi-Sakashita, M., Kiyokawa, Y. and Takeuchi, Y.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuro2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the neurochemical background of strain preference in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Maeda, N., Kiyokawa, Y. and Takeuchi, Y.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuro2023)
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学獣医動物行動学研究室

    • URL

      https://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/koudou/

  • [産業財産権] ラット安寧フェロモン2023

    • 発明者名
      清川泰志、田母神成行、長岡慧
    • 権利者名
      清川泰志、田母神成行、長岡慧
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      TPJ0464UVT

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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