2020 Fiscal Year Annual Research Report
Auditory experience dependent neuronal circuit formation, regulating zebra finch song learning.
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18H02531
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
杉山 陽子 (矢崎陽子) 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任准教授 (00317512)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 臨界期 / 歌学習 / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歌を学習するトリ、ソングバードの一種であるキンカチョウは発達期に聴く成鳥の歌を覚え、これを模倣することで歌を学習する。この時、キンカチョウのヒナは様々に聴こえる音の中から生得的に自身の種の歌を聴き分け、これを選択的に学習し、歌を発達させる。一方で、キンカチョウのヒナは、同種の歌であっても、スピーカーから流れる受動的に聴く歌は学習せず、親との社会的相互作用のなかで聴く歌を積極的に学習する。本研究ではこのキンカチョウの歌学習をモデルとして用い、ランダムに降り注ぐ聴覚刺激の中から特定の聴覚情報、自身の種の歌を聴き分け、これだけを選択的に学習する神経メカニズム、また社会的相互作用により学習が強化される神経メカニズムを明らかにすることを目的とした。
コロナウィルス感染拡大の影響で遅れていた研究を実施することが出来た。個体同士の相互作用の影響を明らかにするため、自由運動下の動物個体から長期的に体温を記録する小型無線センサを用い、体温を長期的に測定したところ、日照サイクルと同期した体温のサイクルがあること、また番の個体同士ではさらに細かく体温サイクルが同期することを明らかにしてきた。さらに行動解析を行うことで、個体同士の社会コミュニケーションの影響を明らかする予定である。また一方で、これまでのキンカチョウ脳内の聴覚経路における歌情報の処理機構を明らかにする研究を発展させ、高次聴覚野の神経細胞がどの様に特定の歌を認知するのか明らかにする研究を進めた。これにより高次聴覚野には似たような音響構造を持つそれぞれの音の要素グループに反応する細胞群があり、さらにこの要素のコンビネーションにも反応する神経細胞群があることが明らかになった。ここから、高次聴覚野では、様々な特徴を抽出する細胞群が神経回路を作り、この神経回路の中で個々の歌を認知する機構があることを示唆した。
これらの結果は論文にまとめ発表した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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