長山研２０１６年度卒研説明会長山研２０１５年長山俊樹博士３年生桃原悠人修士２年生高橋和也、吉田美咲１年生小山大河４年生樋口沙枝子 Procambarus clarkii, P. fallax 201６卒研配属説明会やっていること • 行動生理学ザリガニを用い、行動発現・修飾の仕組みを解析する 201６卒研配属説明会研究の目的：どのような仕掛けで生み出されるのか？動物の行動は脳のどんな働きで制御されているのか？細胞レベルで解明する。 201６卒研配属説明会生物、特に動物は刺激 ↓ 反応感覚受容（目・耳・鼻 etc） • 脳 • 運動・姿勢（筋肉の収縮）何が起こっている？ 201６卒研配属説明会研究の方法：ステップ１行動をよく観察し、そのパターンを定量的に解析するステップ２その行動が起こる際の脳の働きを実験的に解析する 201６卒研配属説明会行動観察ハイスピード・カメラによる運動・姿勢のパターン分析エソグラム作成による一連の行動の流れの定量解析 201６卒研配属説明会実験的解析生理学的・薬理学的アプローチ機能を知る形態学的・組織化学的アプローチ構造を知る 201６卒研配属説明会その行動の基盤となる神経回路を構築する 201６卒研配属説明会進行中の研究１ザリガニの社会的地位に依存した行動可塑性の解析 201６卒研配属説明会二匹のザリガニを一つの水槽に入れる • すぐに喧嘩を始め、まもなく優劣がつく 201６卒研配属説明会勝利のサイン = アプローチからアタックへの切り替え 201６卒研配属説明会ザリガニ尾部への接触刺激＝回避行動齢依存的切り替え小 • ダート応答（逃避型）大 • ターン応答（防御型） 201６卒研配属説明会尾部への接触刺激に対し、優位個体は逃避型のダートから防御型のターンに切り替わる 201６卒研配属説明会クロコオロギ尾葉への接触刺激＝回避応答齢依存的切り替え？地位依存的切り替え卒研テーマ 1 ザリガニと同じことが本当に起こっているのか、定量解析 201６卒研配属説明会勝利の要因 ① physical factor 体サイズの大きな個体の方が勝利し易い（数％の差で十分） ② hysteresis 一度勝った個体は、次の闘争でも勝利し易い＝勝者効果逆に負けた個体は、次に闘おうとしない＝敗者効果 201６卒研配属説明会勝者効果優位個体の方が小さくても、大きな闘争未経験個体に勝つ 201６卒研配属説明会セロトニン投与個体 → 勝者効果と同じような効果自分の方が小さくても、大きな相手に勝つ 201６卒研配属説明会セロトニン受容体ブロッカー投与個体 → 勝者効果が失われる 201６卒研配属説明会疑問ザリガニはどのように勝者効果を獲得・維持しているのか？我々の仮説メンタリティー実際の闘争経験 AND GATE 201６卒研配属説明会一度闘争し、劣位となった個体 → naïve個体と遭遇しても闘争回避＝ naïve個体は不戦勝 default winner 201６卒研配属説明会 Naive個体と劣位個体のペアリング 201６卒研配属説明会 Naive個体と劣位個体のペアリング勝利した個体を取り出す新たなNaive個体を入れる 201６卒研配属説明会ゆっくり相手に近づく ↓ 相手が逃げる ↓ また近づく ↓ 逃げる ↓ 自分は強いと錯覚 ↓ 追いかける → 相手は逃げる → 自分は勝者と確信ザリガニは、高等脊椎動物同様の認知機能を持つ 201６卒研配属説明会劣位個体とのペアリングによる勝者のメンタリティーの獲得 Pairing 前後の尾扇肢接触刺激に対する応答 Default 個体は勝者同様に尾扇肢接触刺激に対し turn 応答を示す 201６卒研配属説明会劣位個体とのペアリングによる勝者効果の獲得 Naive L との闘争勝率優位個体の勝者効果 Default 個体の勝者効果自身の思い込みだけで勝者効果を獲得できるが、長く続かない 201６卒研配属説明会実際の勝者効果にはセロトニンが関与卒研テーマ２メンタリティーによる錯覚 → 第一候補：ドーパミン、第二候補：一酸化窒素NO どんな修飾物質が関与？薬理行動解析 201６卒研配属説明会闘争の勝敗 → 様々な要因で修飾される普段は大きな個体が勝利する一度勝った個体は、肉体的に不利でも勝利する一度負けた個体は、自分の方が大きくても負け易い隠れ家に潜伏している個体は小さくとも勝ち易いオスはメスをあまり攻撃せず、抱卵中のメスは好戦的卒研テーマ３餌への欲求は、闘争結果にどのような影響を与えるのか？絶食個体 vs 満腹個体：餌をめぐっての闘い 201６卒研配属説明会研究テーマ２マーブルクレイフィッシュを用いた神経行動学単為生殖で増える、アメリカザリガニの近縁種すべて同じ遺伝的バックボーン • 学習記憶実験に最適 201６卒研配属説明会尾部への強い機械的刺激 • LG テイルフリップ頭部への強い機械的刺激 • MG テイルフリップ 201６卒研配属説明会頭部への刺激をくり返す • 馴化卒研テーマ４ MG 馴化の神経機構の解明電気生理学的手法を用いて 201６卒研配属説明会求むべき、学生像毎日コツコツ実験に取り組む向学心に満ちた意欲あふれる人精神的及び肉体的タフさを併せ持つ人赤黒に目がない人実験は、原則朝１０時から午後６時まで行います。土日の実験は自由ですが、実験スケジュールによっては拘束される場合もあります。 201６卒研配属説明会長山研に来たらの特典 ① 冷・暖房完備（通年２５℃） ② サッカー観戦、ボーリング大会 ③ セミナー、プログレスレポート、輪読会 ④ 夕張メロン、北海道銘菓の差し入れ 201６卒研配属説明会 Boys and Girls, Be Ambitious! Like This Red Crawfish ! ! http://s-crawfish.kj.yamagata-u.ac.jp/welcome.htm