生工連携的手法によるメス鳥のさえずり受容・識別メカニズムの定量的理解

使用协作方法定量理解雌鸟的歌曲接收和辨别机制

基本信息

批准号：
20033017
负责人：
岡浩太郎
金额：
$ 6.85万
依托单位：
Keio 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

キンカチョウメス鳥の脳内でオス鳥のさえずりがどのように識別されているのかを明らかにするために、特に脳表に露出した海馬領域に着目して研究を進めた。昨年度までに海馬領域の神経活動を最初期遺伝子発現とpHイメージングにより調べるための手法を開発することに成功した。本年度は種々のさえずり刺激に伴う神経応答を明らかにすると共に、海馬神経領域をモデル化するために必要は知見を得ることを進めた。海馬領域を細胞内pH計測が可能な蛍光色素で染色し、種々のさえずり刺激に伴う神経応答領域を可視化することを試みた。その結果、異なるさえずりを対して共通に応答する領域とさえずり固有に応答する領域があることを明らかにすることに成功した。また繰り返し同じさえずりを聴かせることにより、その応答領域面積は減少する傾向が見られ、このことは「慣れ」に対応するのではないかと考えている。さえずりが「重複した神経細胞の応答」によりコーディングされている可能性は、以前本課題研究において最初期遺伝子発現から明らかになった知見とも一致している。また海馬領域と聴覚野、および海馬領域内での神経接続について、脂溶性蛍光色素を用いた可視化技術により、網羅的に調べることを進めた。まず聴覚野と海馬を異なる蛍光波長を有する脂溶性蛍光色素により染色して、投射関係を調べたところ、聴覚野領域Lにおいて、両者の染色のオーバーラッピングを示すことができた。このことは海馬領域とこの領域が相互に神経接続を行っていることを示唆する。また本課題研究で開発した「マルチカラー神経細胞染色技術」を利用して海馬領域の神経接続を調べたところ、従来報告されているもの以外の神経接続を新たに見出した。また個別神経細胞の形態についても詳細に調べたところ、メス海馬領域に特異的に存在する大型の神経細胞を見出すことに成功した。これらの知見は海馬領域のモデル作りに資するものである。

为了阐明雌性斑胸草雀的大脑如何识别雄性斑胸草雀的歌曲，研究重点关注暴露在大脑表面的海马区域。到去年，我们已经成功开发出一种利用最早的基因表达和 pH 成像来研究海马区神经活动的方法。今年，我们阐明了与各种鸣叫刺激相关的神经反应，并在获得海马神经区域建模所需的知识方面取得了进展。我们用可以测量细胞内 pH 值的荧光染料对海马区域进行染色，并尝试可视化与各种鸣叫刺激相关的神经反应区域。结果，他们成功地揭示了一些区域对不同的歌曲有共同的反应，而有些区域对歌曲有独特的反应。此外，通过反复聆听相同的鸣叫声，响应区域的面积趋于减小，我们认为这可能对应于“习惯化”。鸣叫是由“冗余神经元反应”编码的可能性与本研究中最早的基因表达所揭示的结果一致。我们还使用脂溶性荧光染料的可视化技术全面研究了海马区、听觉皮层和海马区内的神经连接。首先，我们用不同荧光波长的脂溶性荧光染料对听觉皮层和海马进行染色来研究投影关系，我们能够发现它们的染色在听觉皮层L区重叠。这表明海马区和该区域具有相互的神经联系。此外，当我们使用本研究项目中开发的“多色神经元染色技术”研究海马区域的神经连接时，我们发现了除先前报道的神经连接之外的新神经连接。他们还详细研究了单个神经元的形态，并成功找到了专门存在于女性海马区域的大型神经元。这些发现将有助于创建海马区模型。