A pair of 5-HT neurons responsible for emotional contagion in Drosophila

これまでの研究から、ショウジョウバエも集団では翅を目安として、他者の熱逃避行動の観察から自身の熱逃避行動を亢進させる情動伝染が起こること（個別での熱逃避行動より、集団での熱逃避行動の方が逃避スコアが高い）、この集団効果に特定の神経細胞クラスター（PMPDクラスター）内のセロトニン（5-HT）作動性神経細胞（PMPD-5-HT神経細胞）が関与していること、PMPD-5-HT神経細胞はFan-shaped body (FB)の6層と楕円体のR3層に軸索を投射していることなどが分かった。さらに情動伝染は羽化後３日間の社会生活経験を通して発達し、拘束ストレスにより消失することなども分かった。本年度は、先ず情動伝染に関与する5-HTシグナルを同定するため行動薬理学的実験を行い、5-HT2B受容体が関与する結果を得た。さらにPMPD-5-HT神経細胞が軸索を投射するFBの５層で5-HT2B受容体をノックダウンすると、情動伝染による熱逃避効果の集団効果が消失することを見出した。一方楕円体のR3で5-HT2B受容体をノックダウンしても集団効果に影響はなかった。PMPD-5-HT神経細胞の活性動態を調べたところ、熱刺激を受けたときだけでなく、他者の熱逃避行動を観たときも活性化されることが示唆された。次にPMPD-5-HT神経細胞を熱遺伝学的手法により活性化させたところ、個別での熱逃避行動が亢進し、集団での熱逃避行動と変わらない逃避スコアとなった。さらに拘束ストレスを受けたハエでも集団効果が回復しただけでなく、個別での熱逃避行動が亢進し、集団での熱逃避行動と変わらない逃避スコアとなった。これらの結果から、PMPD-5-HT神経細胞に視覚情報（他者の熱逃避行動の観察）と体性感覚情報（熱刺激の受容）が入力統合することで、熱逃避行動を制御するFBの熱刺激感受性を高めることで情動伝染を表出することが伺えた。

これまでの研究から、ショウジョウバエも集団では翅を目安として、他者の熱逃避行動の観察から自身の熱逃避行動を亢進させる情動伝染が起こること（個別での熱逃避行動より、集団での熱逃避行動の方が逃避スコアが高い）、この集団効果に特定の神経細胞クラスター（PMPDクラスター）内のセロトニン（5-HT）作動性神経細胞（PMPD-5-HT神経細胞）が関与していること、PMPD-5-HT神経細胞はFan-shaped body (FB)の6層と楕円体のR3層に軸索を投射していることなどが分かった。さらに情動伝染は羽化後３日間の社会生活経験を通して発達し、拘束ストレスにより消失することなども分かった。本年度は、先ず情動伝染に関与する5-HTシグナルを同定するため行動薬理学的実験を行い、5-HT2B受容体が関与する結果を得た。さらにPMPD-5-HT神経細胞が軸索を投射するFBの５層で5-HT2B受容体をノックダウンすると、情動伝染による熱逃避効果の集団効果が消失することを見出した。一方楕円体のR3で5-HT2B受容体をノックダウンしても集団効果に影響はなかった。PMPD-5-HT神経細胞の活性動態を調べたところ、熱刺激を受けたときだけでなく、他者の熱逃避行動を観たときも活性化されることが示唆された。次にPMPD-5-HT神経細胞を熱遺伝学的手法により活性化させたところ、個別での熱逃避行動が亢進し、集団での熱逃避行動と変わらない逃避スコアとなった。さらに拘束ストレスを受けたハエでも集団効果が回復しただけでなく、個別での熱逃避行動が亢進し、集団での熱逃避行動と変わらない逃避スコアとなった。これらの結果から、PMPD-5-HT神経細胞に視覚情報（他者の熱逃避行動の観察）と体性感覚情報（熱刺激の受容）が入力統合することで、熱逃避行動を制御するFBの熱刺激感受性を高めることで情動伝染を表出することが伺えた。