Neurophysiological and optogenetic analysis of reproductive state-specific regulatory mechanism of isotocin/vasotocin neuronal systems

動物において重要な機能である生殖には、個体が生殖可能な状態になるための生殖腺機能調節と、交配相手の獲得や競争相手の排除のための性行動、攻撃行動の協調的制御が必須とされているが、その脳内メカニズムは未解明である。本研究では、これらの行動制御に寄与する可能性のある生理活性物質、イソトシンおよびバソトシンを産生する神経細胞の、脳内での制御機構を解析するとともに、これらの神経活動を人為的に促進させた際の個体の行動変化を解析する。また、性行動、攻撃行動等の社会性行動制御に寄与すると近年示唆されてきている上記以外の神経ペプチドについて、関連するニューロンの解析を行う。本年度、本研究ではまず、真骨魚類に属する小型魚類であるメダカを用い、メスの性行動に寄与するとされるニューロンについて、蛍光タンパク質による同ニューロン群の可視化がなされている遺伝子組換え系統と、同ニューロン群が発現する特定の受容体が機能不全となっている、受容体遺伝子のノックアウト系統を交配・継代・選別することで、両系統の性質をあわせ持つ系統を確立した。また、可視化した同ニューロン群の神経活動動態の記録を行う神経生理学的な実験に着手した。さらに、本年度から所属研究室に導入された小型魚類用の自動行動解析システムを用い、性行動への寄与が示唆されている複数の神経ペプチド、およびその受容体遺伝子のノックアウト個体の性行動解析を行った。現在、一部の系統の個体については性行動に異常をきたしていることを示唆するデータを得た上で、学会発表、投稿論文等の成果報告の準備を進めている。

動物において重要な機能である生殖には、個体が生殖可能な状態になるための生殖腺機能調節と、交配相手の獲得や競争相手の排除のための性行動、攻撃行動の協調的制御が必須とされているが、その脳内メカニズムは未解明である。本研究では、これらの行動制御に寄与する可能性のある生理活性物質、イソトシンおよびバソトシンを産生する神経細胞の、脳内での制御機構を解析するとともに、これらの神経活動を人為的に促進させた際の個体の行動変化を解析する。また、性行動、攻撃行動等の社会性行動制御に寄与すると近年示唆されてきている上記以外の神経ペプチドについて、関連するニューロンの解析を行う。本年度、本研究ではまず、真骨魚類に属する小型魚類であるメダカを用い、メスの性行動に寄与するとされるニューロンについて、蛍光タンパク質による同ニューロン群の可視化がなされている遺伝子組換え系統と、同ニューロン群が発現する特定の受容体が機能不全となっている、受容体遺伝子のノックアウト系統を交配・継代・選別することで、両系統の性質をあわせ持つ系統を確立した。また、可視化した同ニューロン群の神経活動動態の記録を行う神経生理学的な実験に着手した。さらに、本年度から所属研究室に導入された小型魚類用の自動行動解析システムを用い、性行動への寄与が示唆されている複数の神経ペプチド、およびその受容体遺伝子のノックアウト個体の性行動解析を行った。現在、一部の系統の個体については性行動に異常をきたしていることを示唆するデータを得た上で、学会発表、投稿論文等の成果報告の準備を進めている。