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2014 Fiscal Year Annual Research Report

共感性の分子調節機構

Planned Research

Project AreaEmpathic system
Project/Area Number 25118007
Research InstitutionAzabu University

Principal Investigator

菊水 健史  麻布大学, 獣医学部, 教授 (90302596)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 茂木 一孝  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (50347308)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords情動伝染 / オキシトシン / 共感 / 絆 / 帯状回
Outline of Annual Research Achievements

1)情動伝染神経回路と分子の同定:平成26年度は、情動伝染に関わる社会因子同定を目指した。電撃ショックを受けたケージメートを観察すると、観察個体でもすくみ行動を発現するようになった。この際、微細行動解析を実施したところ、すくみ行動がすくみ行動と同調して発現しないこと、個体間の空気流を制限すると情動伝染が減弱すること、から視覚的に情動伝染する可能性が低いことを見出した(駒井班、渡辺班と連携)。さらに視覚情報と聴覚情報を同時提示してもすくみ行動が発現しないことから、嗅覚を介した情動伝染の存在が強く示唆された。

2)発達期オキシトシンの情動伝染機能に及ぼす影響の解析:母子間がオキシトシン分泌に及ぼす影響と、オキシトシンの作用する脳部位の同定を目指した。仔マウス帯状回におけるオキシトシン分泌は母親マウスとの接触頻度と高い相関性を示し、母親からうける皮膚接触が重要であることを見出した。さらにこの時期、帯状回と扁桃体中心核では成獣に比べて高いオキシトシン受容体を発現することを見出した。これらの結果は情動伝染時の脳内活性化部位と一致した。また発達期に帯状回でオキシトシン作用が障害されたマウスでは社会的探索行動の減少、養育行動の減弱が見出された。

3)オキシトシンの共感性に果たす役割の系統発生的役割の解明:ヒトとイヌの絆の関係性がオキシトシンに依存するかを調べた。その結果、オキシトシンと視線を主としたアタッチメント行動とのポジティブ・ループによって促進されるものであることが明らかとなった。このポジティブ・ループはオオカミとでは認められなかったことから、進化の過程でイヌが特異的に獲得したものであることも明らかとなった。このようなヒトとイヌの異種間における生理学的な絆形成の存在は、イヌの優れた社会的能力や共感性を示すものである。本成果はScience誌に掲載され、表紙にも採用された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では3つの課題を設定し、研究を開始した。概ね予定通りの成果を得ることができた。
1)に関しては情動伝染を引き起こす社会刺激の同定を進め、嗅覚系の役割を見出した。平成25年度に見出したマウス情動伝染の回路と刺激処理回路を繋ぐことで、情動伝染を司る神経細胞の同定と、その細胞で機能する分子同定につながると期待される。
2)に関しては、発達期マウスのオキシトシン分泌機構を明らかにした。共感性の評価が遅れているものの、次年度以降には、見出した回路において、オキシトシンによる分子調節機構を明らかにしたい。
3)に関しては、オキシトシンの進化的役割を明らかにする目的で、ヒトーイヌの絆形成を実証した。Science誌に掲載されるなど、予想以上の成果を上げている。

Strategy for Future Research Activity

本研究では次年度以降、以下3つの課題における下記の目標を設定した。
1)に関しては活性化した神経細胞の可視化マウスを用いた回路を見出し、さらに情動伝染を引き起こす社会刺激の同定に成功してきた。この2つの成果をつなぎ、マウスにおける情動伝染の鍵となる神経細胞の同定、さらにはその神経細胞の分子特性の解明を急ぐ。
2)に関しては、オキシトシンの障害マウスにおける共感性の評価を実施する。さらに1)で明らかにした情動伝染回路における遺伝子発現の変化を網羅的に解析し、発達期の帯状回オキシトシン障害によって生じる脳内分子同定にチャレンジする。
3)に関しては、オキシトシンの進化的役割を明らかにする目的で、オキシトシン遺伝子、オキシトシン受容体遺伝子の多型解析、さらには絆形成や視線行動との関連解析を実施する。

  • Research Products

    (27 results)

All 2015 2014

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Genetic dissection of pheromone processing reveals main olfactory system-mediated social behaviors in mice.2015

    • Author(s)
      Matsuo T, Hattori T, Asaba A, Inoue N, Kanomata N, Kikusui T, Kobayakawa R, Kobayakawa K.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 112 Pages: E311-320

    • DOI

      10.1073/pnas.1416723112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Social evolution. Oxytocin-gaze positive loop and the coevolution of human-dog bonds.2015

    • Author(s)
      Nagasawa M, Mitsui S, En S, Ohtani N, Ohta M, Sakuma Y, Onaka T, Mogi K, Kikusui T.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 348 Pages: 333-336

    • DOI

      10.1126/science.1261022.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-acetyl-D-mannosamine treatment alleviates age-related decline in place-learning ability in dogs.2014

    • Author(s)
      Nagasawa M, Shimozawa A, Mogi K, Kikusui T.
    • Journal Title

      J Vet Med Sci.

      Volume: 76 Pages: 757-761

    • DOI

      10.1292/jvms.13-0351

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxytocin promotes social bonding in dogs.2014

    • Author(s)
      Romero T, Nagasawa M, Mogi K, Hasegawa T, Kikusui T.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 111 Pages: 9085-9090

    • DOI

      10.1073/pnas.1322868111.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of neonatal oxytocin manipulation on development of social behaviors in mice.2014

    • Author(s)
      Mogi, M., Ooyama, R., Nagasawa, M., Kikusui, T.
    • Journal Title

      Physiol. Behav.

      Volume: 133 Pages: 68–75

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2014.05.010.

  • [Journal Article] Urinary oxytocin positively correlates with performance in facial visual search in unmarried males, without specific reaction to infant face.2014

    • Author(s)
      Saito A, Hamada H, Kikusui T, Mogi K, Nagasawa M, Mitsui S, Higuchi T, Hasegawa T, Hiraki K.
    • Journal Title

      Front Neurosci.

      Volume: 8 Pages: 217

    • DOI

      10.3389/fnins.2014.00217.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sexual attractiveness of male chemicals and vocalizations in mice.2014

    • Author(s)
      Asaba A, Hattori T, Mogi K, Kikusui T.
    • Journal Title

      Front Neurosci.

      Volume: 8 Pages: 231

    • DOI

      10.3389/fnins.2014.00231.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impairment of interstrain social recognition during territorial aggressive behavior in oxytocin receptor-null mice.2014

    • Author(s)
      Hattori T, Kanno T, Nagasawa M, Nishimori K, Mogi K, Kikusui T.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 90 Pages: 90-94

    • DOI

      10.1016/j.neures.2014.05.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IL1RAPL1 knockout mice show spine density decrease, learning deficiency, hyperactivity and reduced anxiety-like behaviours2014

    • Author(s)
      Misato Yasumura, Tomoyuki Yoshida, Maya Yamazaki, Manabu Abe, Rie Natsume, Kouta Kanno, Takeshi Uemura, Keizo Takao, Kenji Sakimura, Takefumi Kikusui, Tsuyoshi Miyakawa & Masayoshi Mishina
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 6613

    • DOI

      10.1038/srep06613

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sex differences in spatiotemporal expression of AR, ERα, and ERβ mRNA in the perinatal mouse brain.2014

    • Author(s)
      Kazutaka Mogi, Haruka Takanashi, Miho Nagasawa, and Takefumi Kikusui
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 584 Pages: 88-92

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2014.10.028.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 収斂進化がもたらしたヒトーイヌ間の絆形成とオキシトシンの役割2014

    • Author(s)
      永澤美保
    • Organizer
      包括脳「共感性領域」「自己制御精神領域」合同若手育成シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2014-12-13 – 2014-12-13
    • Invited
  • [Presentation] 「人と犬の共生 心のつながり2014

    • Author(s)
      菊水健史
    • Organizer
      日本神経消化器病学会
    • Place of Presentation
      学術総合センター・一橋講堂
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-08
    • Invited
  • [Presentation] 痛み情動伝染に対する母子間関係性の影響2014

    • Author(s)
      菊水健史
    • Organizer
      平成26年度生理研研究会 『情動研究会』
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-08
  • [Presentation] Neural basis for Empathetic systesm2014

    • Author(s)
      菊水健史
    • Organizer
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-14
  • [Presentation] 早期離乳がC57BL/6マウスの行動及び前頭前野BDNF遺伝子に与える影響2014

    • Author(s)
      石田結子, 茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
  • [Presentation] イヌにおけるストレス内分泌の発達特性と行動との関連2014

    • Author(s)
      柴田曜、茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
  • [Presentation] ハダカデバネズミの非繁殖個体における養育行動発現メカニズム2014

    • Author(s)
      度会晃行、茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
  • [Presentation] マウス性行動の性差構築過程におけるステロイドホルモンの制御の解析2014

    • Author(s)
      園部未来、茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
  • [Presentation] "母性行動に系統差がみられるHatano高回避系(HAA)および低高回避系(LAA)ラットのpup ultrasonic vocalizations (USVs) "2014

    • Author(s)
      長谷川雄太、茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      第157回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
  • [Presentation] マウス求愛歌発声の各パラメーターの関係性と性的動機づけ2014

    • Author(s)
      菅野康太、菊水健史
    • Organizer
      第21回日本行動神経内分泌研究会
    • Place of Presentation
      埼玉県秩父市
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [Presentation] マウス求愛歌による繁殖機能促進メカニズムの解明2014

    • Author(s)
      浅場明莉、菊水健史
    • Organizer
      第21回日本行動神経内分泌研究会
    • Place of Presentation
      埼玉県秩父市
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [Presentation] Testosterone regulations on male sexual behavior and emission of ultrasounds in mice.2014

    • Author(s)
      菊水健史
    • Organizer
      ICN2014
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-20
  • [Presentation] Neonatal oxytocin treatments recover social deficits in oxytocin knock-out mice.2014

    • Author(s)
      茂木一孝, 菊水健史
    • Organizer
      ICN2014
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-20
  • [Presentation] Basic relations among song and behavioral parameters2014

    • Author(s)
      菅野康太、菊水健史
    • Organizer
      Workshop on Ultrasonic Communication in Rodents
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2014-08-04 – 2014-08-05
  • [Presentation] "Developmental imprinting of female preference for male song and its’ neuroendocrine effect in mice and it's neuroendocrine effects in mice"2014

    • Author(s)
      浅場明莉、菊水健史
    • Organizer
      Workshop on Ultrasonic Communication in Rodents
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2014-08-04 – 2014-08-05
  • [Presentation] Higher behavioral functions in animals; their mind and evolution2014

    • Author(s)
      菊水健史
    • Organizer
      日本動物心理学会第74回大会
    • Place of Presentation
      犬山国際観光センター“フロイデ”
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-21
  • [Presentation] "The development of endocrine stress response in early socialization period is associated with that in adulthood in dogs."2014

    • Author(s)
      永澤美保
    • Organizer
      日本動物心理学会第74回大会
    • Place of Presentation
      犬山国際観光センター“フロイデ”
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-21

URL: 

Published: 2016-06-01  

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