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2016 年度 実績報告書

ミラーニューロンの形成過程:トリの聴覚発声系をモデルとした学習・発達研究

研究課題

研究課題/領域番号 26240019
研究機関東京大学

研究代表者

岡ノ谷 一夫  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (30211121)

研究分担者 池渕 万季  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (20398994)
和多 和宏  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70451408)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードミラーニューロン / 歌学習 / ジュウシマツ / エピジェネティクス / 電気生理学 / 歌制御系
研究実績の概要

ジュウシマツを用いてミラーニューロンの形成とエピジェネティクスに関わる研究を進めてきた。これまでの研究で、ミラーニューロンはHVCからXに投射するニューロン(HVC-Xニューロン)の約半数であることがわかった。また、ミラーニューロンとして同定されたニューロンもうたっているときと同じ歌節にのみ応答するものではないことが明らかになった。結果として、典型的なミラーニューロンは、HVC-Xニューロンの1/4程度であろうと考えられる。
HVC-Xニューロンに特異的な遺伝子操作を、アデノ随伴ウイルスAAVとCre-Flexシステムによって実現することができるようになった。現在、DREDDシステムによる人為的な神経興奮操作、またボツリヌス毒素dTAによる選択的細胞死誘導実験を継続して進めており、これらの操作により歌パターン生成に影響があるという結果を得つつある。また、学習臨界期中・後のエピジェネティクス動態の攪乱を目的として、ヒストン脱アセチル阻害剤SAHA投与を行った。結果、発声学習臨界期後の固定化歌には大きな変化を観察できなかったが、学習臨界期中の投与においては、正常個体では見らない音素発達を示す個体を確認した。
当初はすべてのHVC-Xニューロンがミラーニューロンであるという仮定で研究を進めてきた。しかし、それらのニューロンの3/4はミラーニューロンではない。ミラーニューロンでないHVC-Xがどのような機能を持つのかが興味深い。もしくは、HVC-Xニューロンにエピジェネティクスが働いて始めてミラーニューロンとなる、という仮説も検討可能である。研究期間は終了するが、引き続きこの仮説を検討していくつもりである。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Brains for birds and babies: Neural parallels between birdsong and speech acquisition.2017

    • 著者名/発表者名
      Prather, J., Okanoya, K., & Bolhuis, J. J.
    • 雑誌名

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.12.035

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] What do animals learn in artificial grammar studies?2017

    • 著者名/発表者名
      Beckers, G. J., Berwick, R. C., Okanoya, K., & Bolhuis, J. J.
    • 雑誌名

      Neuroscience & Biobehavioral Reviews

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.12.021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Automatic recognition of element classes and boundaries in the birdsong with variable sequences2016

    • 著者名/発表者名
      Koumura, T., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      PloS one

      巻: 11 ページ: e0159188

    • DOI

      doi.org/10.1371/journal.pone.0159188

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of background noise on acoustic characteristics of Bengalese finch songs.2016

    • 著者名/発表者名
      Shiba, S., Okanoya, K., & Tachibana, R. O.
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140 ページ: 4039-4045

    • DOI

      doi.org/10.1121/1.4968577

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hierarchical emergence of sequence sensitivity in the songbird auditory forebrain2016

    • 著者名/発表者名
      Ono, S., Okanoya, K., & Seki, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 202 ページ: 163-183

    • DOI

      10.1007/s00359-016-1070-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Auditory Responses to Vocal Sounds in the Songbird Nucleus Taeniae of the Amygdala and the Adjacent Arcopallium.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii, T. G., Ikebuchi, M., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      Brain, Behavior and Evolution

      巻: 87 ページ: 275-289

    • DOI

      doi.org/10.1159/000447233

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Probabilistic syntax model of the birdsong using a simple artificial neural network with feedback of the previous sequences2016

    • 著者名/発表者名
      Koumura, T., & Okanoya, K.
    • 学会等名
      31st International Congress of Psychology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Probabilistic syntax model of the birdsong-a study based on model selection2016

    • 著者名/発表者名
      Koumura, T., & Okanoya, K.
    • 学会等名
      31st International Congress of Psychology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Auditory responses in the nucleus taeniae of the amygdala and its adjacent region in songbirds.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii, T., Ikebuchi, M., & Okanoya, K.
    • 学会等名
      31st International Congress of Psychology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-24 – 2016-07-29
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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