聴覚発声系の可塑性を研究する哺乳動物モデルの確立:ハダカデバネズミの音声と脳

建立哺乳动物模型研究听觉发声系统可塑性：裸鼹鼠的言语与大脑

基本信息

批准号：
13035006
负责人：
岡ノ谷一夫
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

ハダカデバネズミは、ほ乳類には珍しい真社会性を持つ齧歯目である。地下にトンネルから構成される住居を作り、高い血縁関係を持つコロニーで生活している。アリやハチのような作業分担を持つ社会構成を持ち、これに対応して17種以上の音声コミュニケーション信号を使う。聴覚発声神経系の可塑性の研究は、鳥類では非常に進んでいるが、ほ乳類では適当なモデルがなく停滞している。我々はハダカデバネズミが聴覚発声神経系の可塑性を研究する上で格好のモデルとなると考え、この動物を実験動物として確立することを目標に研究を始めた。当初、イリノイ大学より6匹の動物の分与を受けたが、その後南アフリカ共和国ケープタウン大学より35匹の分与を受け、写真暗室を改造した部屋で飼育を始めた。途中、ウィルス性と思われる伝染病が蔓延し一時は半数近くを失ったが、ようやく飼育が安定し一部繁殖が成功して現在45匹を飼育している。現在では、千葉大学理学系研究棟に飼育施設を開設し一般公開すると共に、行動記載と脳地図の作成を続けている。また、国立科学博物館の遠藤博士との共同研究により、この動物の解剖学的な特殊性が記述されている。これまで、ハダカデバネズミには個体を弁別するための音声があり、音声のやりとり(Turn Taking)を行うことを発見した。聴覚発声系に重点を置いた脳地図を作製するため、チトクロム酸化酵素の組織化学標本とニッスル染色標本とをスーパーインポーズし、中脳の視聴覚系の体積測定を行った。結果、下丘の発達を確認したが、視覚が退化しているにもかかわらず上丘も発達していることがわかった。上丘は体制感覚に基づく空間地図を表象しているのかもしれない。今後、網膜からの投射を確認し、視覚神経系が体制感覚や聴覚系によって「乗っ取られている」可能性を検討したい。

裸鼹鼠是一种社会性啮齿动物，在哺乳动物中很罕见。他们建造由隧道组成的地下房屋，并生活在具有紧密血缘关系的群体中。它们具有类似于蚂蚁和蜜蜂的分工社会结构，并使用超过 17 种声音通信信号来匹配这种结构。听觉发声神经系统可塑性的研究在鸟类中取得了巨大进展，但在哺乳动物中却因缺乏合适的模型而陷入停滞。我们相信裸鼹鼠将是研究听觉发声神经系统可塑性的绝佳模型，并开始了我们的研究，目标是将这种动物建立为实验动物。最初，他们从伊利诺伊大学接收了 6 只动物，后来从南非开普敦大学接收了 35 只动物，并开始在由摄影暗室改建的房间中饲养它们。一路上，一种被认为是由病毒引起的传染病蔓延开来，一度我们失去了近一半的动物，但最终护理变得稳定，有的成功繁殖，目前我们有45只动物。目前，千叶大学科学研究大楼内已开设了一个繁殖设施并向公众开放，他们正在继续记录它们的行为并创建脑图。此外，与国立科学博物馆远藤博士的联合研究描述了这种动物的解剖学特征。到目前为止，我们发现裸鼹鼠可以发声来区分个体，并且它们进行声音交换（轮流）。为了创建专注于听觉发声系统的脑图，我们将细胞色素氧化酶组织化学标本和尼氏染色标本叠加，并测量了中脑视听系统的体积。结果，确认了下丘的发育，但还发现，尽管视力恶化，上丘也发育了。上丘可以表示基于结构感的空间图。未来，我们希望确认视网膜的投射，并检验视觉神经系统被系统感觉和听觉系统“劫持”的可能性。