本能行動の種間差を生み出す神経基盤の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、PCモニターを使った視覚刺激呈示装置を整備し、被験体に呈示できる刺激の幅を広げた。この呈示法によって、D. subobscuraの雄が縞模様の動きに対する行動反応としてタッピング（求愛行動要素の一つ）を示すことを見出した。これをもとに、縞模様の動く速度・方向・表示範囲の条件を検討し、自由行動下で観察されるよりはるかに高い頻度でタッピングを惹起することに成功した。次に、この縞模様の刺激の呈示に対するfruitless(fru)発現神経細胞群の応答性を調べるために、カルシウムインジケーターGCaMP6sを導入したD. subobscura形質転換体を作出した。これを既存のsub-fru-GAL4によって発現制御し、fru発現ニューロン群特異的にGCaMP6sを発現させることに成功した。この系統を用いて、脳内のlateral protocerebrumの感覚刺激に対する応答性を調べた。この領域に注目した理由は２つあり、一つはfru発現ニューロン群の分枝が存在するため、もう一つはキイロショウジョウバエにおいて同領域で雌の体表フェロモンによる活性化が記録されているためである。実験の結果、D. subobscuraのlateral protocerebrumにおいて、縞模様の刺激に対し、カルシウム応答によるシグナルの変化が記録された。一方、キイロショウジョウバエでは顕著な応答は記録されなかった。また、雌への接触に対する応答も調べたところ、D. subobscuraではキイロショウジョウバエほどのシグナルの変化は生じなかった。このことから、D. subobscuraでは視覚刺激、キイロショウジョウバエでは接触化学感覚刺激といったように、lateral protocerebrumに分枝を有するfru発現神経細胞群の活性化にかかわる感覚刺激が種によって異なることが明らかになった。