2018 Fiscal Year Annual Research Report
社会的信号への選好性の獲得過程と扁桃核の役割：鳥の歌学習をモデルとした研究
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17J07023
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 朋子 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 鳴禽 / 発声学習 / 扁桃体 / 選好 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトや小鳥のように発声学習をおこなう動物では、親の発話やさえずりといった学習の対象となる音声に、選好的な反応を示すという行動が知られる。本研究は、鳴禽の一種であるジュウシマツを用い、このような音声への選好獲得の機能と神経メカニズムの理解を目指すものである。
1年目までに、音源への接近行動を指標として選好を測定する実験系を確立した。2年目はそれに加え、呈示した歌に対して被験体がどのような発声行動で反応したかを解析した。すると、歌への鳴き返しの頻度が、性成熟（約100日齢）前後で変化することがわかった。一連の実験では師匠（手本の歌をうたう成鳥）の歌と新奇な歌とを呈示し、師匠の歌に対する行動の相対的な頻度を調べた。性成熟以降は、新奇な歌に対して地鳴きや歌を発する頻度が高かったが、性成熟以前には一貫した傾向がみられなかった。
また、このような行動に発達初期の社会的環境が及ぼす影響を検討した。父親以外のオスの成鳥を歌の師匠とし、師匠と接触できる時間を限定して幼鳥を育てた。歌と選好の発達を調べた結果、師匠が父親であっても非血縁個体であっても、幼鳥は同程度に歌をまねることができた。しかし、選好テストでの行動には群間で差がみられ、非血縁個体から時間を限定して歌を学んだ鳥は、性成熟を境にした発声行動の変化が不明瞭であった。この結果は、発声学習に使われる音声の記憶と、発達初期に社会的信号として刷り込まれる音声の記憶とは、独立したものである可能性を支持する。これらの研究成果について、2件の国内学会および1件の国際学会において発表をおこなった。
さらに、師匠の歌への特異的な行動の形成・表出に必要な脳領域を調べるため、哺乳類の扁桃体に相当する神経核の損傷実験を開始した。まずは、すでに父親歌への選好が形成された成鳥3羽を対象に神経核を薬理損傷し、現在その行動を解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究全体を、以下A～Cの実験で構成する予定で計画を立てた。A：歌の選好の機能について検討する行動実験、B：選好の神経メカニズムを調べるための脳損傷実験、C：幼鳥が師匠の歌を聴いている最中の神経活動を調べる神経生理実験。このうち、1～2年目にはAおよびBを完了するのが当初の計画であった。1年目におこなったAの実験結果を踏まえ、歌の選好の機能を知るうえで行動レベルでのより詳細な検討が必要と判断した。そのため2年目に、実施済みの実験について解析を追加し、幼鳥期の社会的環境を操作する実験を新たにおこなった。具体的には、これまで音声呈示スピーカーへの接近行動のみによって歌への選好を評価していたが、歌が呈示された際の発声行動にも解析の対象を広げた。これにより、過去の研究に比べて、頑健性および生態学的妥当性の高い指標による行動の分析が可能になったと考えられる。その結果として、歌に対する反応が発達によってどのように変化するかを、より詳細に調べることができた。さらに、幼鳥と手本をうたう成鳥（歌の師匠）との血縁関係や接触時間を操作することによって、歌の発声学習と選好の形成とでは、必要となる社会的条件が異なる可能性が示された。これらの成果は、国内外の学会で発表し、他の研究者から有意義な意見をもらうことができた。しかし、上記の解析・実験の追加に伴って、論文化に到達しておらず、Bの脳損傷実験が実施途中となっている。これらの点では当初の計画からやや遅れているため、最終年度に取り組んでいく。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は脳損傷実験を継続し、哺乳類の扁桃体に相当する脳部位の損傷によって、歌への選好の表出が妨げられるかどうかを調べる。前年度から個体数を増やして統計的な分析がおこなえるようにし、組織学的な解析によって損傷の程度と行動の変化の関係も検討する予定である。現在までは、成鳥を対象に選好の表出について調べているが、最終的には選好の獲得について調べるのが目標である。幼鳥が師匠の歌を記憶する前に特定の脳部位を薬理損傷し、そのあとに聴いた歌に対しては選好がどの程度獲得されるかを確認する。また、前年度までに得られた行動実験の結果について論文をまとめて英文誌に投稿し、脳損傷実験の結果についても国内外の学会で発表する予定である。
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