種特異的なコミュニケーションを実現するシグナル認識機構の進化

本年度は、キイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの聴覚神経回路の1次・2次ニューロン群を解剖学的・生理学的に詳細な種間比較を行い2種の聴覚ニューロン群の保存性と多様性を明らかにした。1次ニューロン群に関して、形態は種間でかなり類似していたものの、オナジショウジョウバエの細胞数がキイロショウジョウバエよりも少ないことが明らかになった。2次ニューロン群に関して、形態の類似性を定量的に評価し、種差がほとんどないことがわかった。また、これらのニューロン群は両種でコリン作動性ニューロンであることも確認した。2次ニューロン群の時間パターン（Inter-pulse interval; IPI）選択性の比較手法に階層ベイズモデルを導入し、オナジショウジョウバエの2次ニューロン群の非常に短いパルス間隔の求愛歌に対する応答がキイロショウジョウバエよりも低いことが明らかになった。これは、抑制性ニューロンからの2次聴覚ニューロン群への入力がキイロショウジョウバエよりもオナジショウジョウバエで強い可能性があることを示している。本研究の結果から、2種の聴覚神経回路におけるIPI情報処理の種差は比較的上流である2次ニューロンですでに現れていることが明らかになった。今後は本研究で確立した方法を用いて下流のニューロン群についても種間比較を行うことで、聴覚神経回路における情報処理機構がどのように進化したのか、全貌を明らかにできると期待される。現在、本研究の結果をまとめ、国際学術誌に投稿中である。

本年度は、キイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの聴覚神経回路の1次・2次ニューロン群を解剖学的・生理学的に詳細な種間比較を行い2種の聴覚ニューロン群の保存性と多様性を明らかにした。1次ニューロン群に関して、形態は種間でかなり類似していたものの、オナジショウジョウバエの細胞数がキイロショウジョウバエよりも少ないことが明らかになった。2次ニューロン群に関して、形態の類似性を定量的に評価し、種差がほとんどないことがわかった。また、これらのニューロン群は両種でコリン作動性ニューロンであることも確認した。2次ニューロン群の時間パターン（Inter-pulse interval; IPI）選択性の比較手法に階層ベイズモデルを導入し、オナジショウジョウバエの2次ニューロン群の非常に短いパルス間隔の求愛歌に対する応答がキイロショウジョウバエよりも低いことが明らかになった。これは、抑制性ニューロンからの2次聴覚ニューロン群への入力がキイロショウジョウバエよりもオナジショウジョウバエで強い可能性があることを示している。本研究の結果から、2種の聴覚神経回路におけるIPI情報処理の種差は比較的上流である2次ニューロンですでに現れていることが明らかになった。今後は本研究で確立した方法を用いて下流のニューロン群についても種間比較を行うことで、聴覚神経回路における情報処理機構がどのように進化したのか、全貌を明らかにできると期待される。現在、本研究の結果をまとめ、国際学術誌に投稿中である。