メダカにおける学習時の中枢神経活動の可視化

まず、化学物質をメダカの吻部に非強制的に提示する方法を開発した。コニカルチューブの底にアガロースを設置し、そのアガロースに刺激となる化学物質を溶かしこむ。チューブを傾斜させることにより、メダカが重力に従って自然にチューブの底に接近することになり、刺激提示が可能となる。ここで新規な物質を動物が嫌がる性質を利用して、チューブに溶けた新規な物質を知覚したときの逃避行動を評価することができる。この実験系では、糖やアミノ酸など食物に含まれる物質でも逃避行動が発現することがわかり、知覚的閾値が推測できた。キューブからの化合物の流出が問題となるが、キューブにおける残存濃度の時間的変化を紫外線等を用いて推測した結果、短時間ではほとんど流出が見られなかったことから、ほぼ正確な濃度の化学物質を提示することができることが示唆された。この一連の研究は投稿する段階にある。また、この逃避行動を用いて、学習を評価することに成功した。ポリアミンの1種であるSpermineを含んだアガロースの知覚経験をすると、知覚と同時にアガロースの皮膚感覚が生じる。その後、メダカはなにも含まれていないテスト用アガロースに接しただけで逃避行動を起こすことが観察された。アガロースの皮膚感覚がSpermineのネガティブな知覚を予期させるためと考えられる。また、ブドウ糖やアミノ酸では、テストキューブに接したときに逃避行動が起こらず、学習の性質は刺激および濃度に依存することがわかった。この学習系で、訓練回数、学習の強度、学習の保持時間などを調べたところ、訓練回数に依存して、消去テストでの消去抵抗が高まること、また保持が長くなることが明らかになった。最低1度の訓練で学習が成立するため、発達初期のメダカの学習をステージごとに比較評価可能な有用な実験系と考えられる。この研究に関してはデータ採取が終わった段階にある。

まず、化学物質をメダカの吻部に非強制的に提示する方法を開発した。コニカルチューブの底にアガロースを設置し、そのアガロースに刺激となる化学物質を溶かしこむ。チューブを傾斜させることにより、メダカが重力に従って自然にチューブの底に接近することになり、刺激提示が可能となる。ここで新規な物質を動物が嫌がる性質を利用して、チューブに溶けた新規な物質を知覚したときの逃避行動を評価することができる。この実験系では、糖やアミノ酸など食物に含まれる物質でも逃避行動が発現することがわかり、知覚的閾値が推測できた。キューブからの化合物の流出が問題となるが、キューブにおける残存濃度の時間的変化を紫外線等を用いて推測した結果、短時間ではほとんど流出が見られなかったことから、ほぼ正確な濃度の化学物質を提示することができることが示唆された。この一連の研究は投稿する段階にある。また、この逃避行動を用いて、学習を評価することに成功した。ポリアミンの1種であるSpermineを含んだアガロースの知覚経験をすると、知覚と同時にアガロースの皮膚感覚が生じる。その後、メダカはなにも含まれていないテスト用アガロースに接しただけで逃避行動を起こすことが観察された。アガロースの皮膚感覚がSpermineのネガティブな知覚を予期させるためと考えられる。また、ブドウ糖やアミノ酸では、テストキューブに接したときに逃避行動が起こらず、学習の性質は刺激および濃度に依存することがわかった。この学習系で、訓練回数、学習の強度、学習の保持時間などを調べたところ、訓練回数に依存して、消去テストでの消去抵抗が高まること、また保持が長くなることが明らかになった。最低1度の訓練で学習が成立するため、発達初期のメダカの学習をステージごとに比較評価可能な有用な実験系と考えられる。この研究に関してはデータ採取が終わった段階にある。